1. Ознакомление и усвоение “ Резолюций ИМО”, касающихся эксплуатации и точностных характеристик всех технических средств судовождения.
№ пункта
Рекомендации по технико-эксплутационным
требованиям к гирокомпасам
(Резолюции А.821 и А.424)
Гирокомпас
SR-180 MK1
1. Назначение гирокомпаса.
Гирокомпас должен определять курс высокоскоростного судна относительно географического (истинного) севера.
Оборудование гирокомпасов, установленное на судне, должно быть готово к эксплуатации в следующих условиях:
1. скорость от 30 до 70 узлов;
2. максимальная угловая скорость поворота 200/с;
3. обычный район эксплуатации между 700 северной широты и 700 южной широты..
Является основным техническим средством в судовождении и используется для непрерывного и точного указания плоскости истинного меридиана и определения курса судна. Может быть использован на судах в широтах от 0 до 70° N-S при скорости судов до 70 узлов и в соответствии с данными резолюциями будет иметь погрешность не больше ±3°.
2.Метод представления.
Оборудование гирокомпаса должно включать картушку компаса или аналоговый репитер для управления судном и дополнительное оборудование для визуального пеленгования. Оно должно быть градуировано в равных интервалах через один градус или десятую часть градуса. Цифровые обозначения должны наноситься через каждые 100, начиная с 0000 по часовой стрелке до 360.
Соответствуя резолюциям ИМО гирокомпас включает картушку и 8 репитеров для управления судном и дополнительное оборудование для визуального пеленгования. Оно градуировано в равных интервалах через десятую часть градуса. Цифровое обозначение нанесено через каждые 10°, начиная с 000° по часовой стрелке до 360°. Также предусмотрен цифровой репитер, где курс указывается в виде трёх цифр и имеется указатель поворота.
3. Точность.
Гирокомпас, запущенный в соответствии с инструкцией изготовителя, должен прийти в меридиан за время не более б ч. в широтах до 70?.
? 3 ч.
На любом курсе и на любой широте до 700 установившаяся поправка гирокомпаса не должна превышать ±0,75° sec.lat.
не более 0,4°
Повторяемость установившейся ошибки гирокомпаса от одного пуска до другого должна быть в пределах 0,25° sec.lat.
0.1° sec.lat.
Гирокомпас, запущенный в соответствии с инструкцией изготовителя, должен прийти в меридиан за время не более 6 ч в широтах до 70° при бортовой и килевой качке с периодом простых гармонических колебаний от 6 до 15 с, максимальной амплитудой 5° и максимальным горизонтальным
ускорением 0,22 м/с2.
? 3 ч.
После введения коррекции на скорость и курс при скорости 70 узлов остаточная постоянная ошибка не должна превышать ±0,25° sec.lat.;
0.1° sec.lat.
Максимальная ошибка, вызванная быстрым изменением скорости судна в 70 узлов, должна сводиться к минимуму и не должна превышать ±20;
0.1° sec.lat.
Ошибка, вызванная быстрым изменением курса в любом направлении на 180° при максимальной угловой скорости поворота 20°/с и скорости 70 узлов, не должна превышать ±30;
0.1° sec.lat.
При всех условиях эксплуатации максимальное расхождение в отсчетах между показаниями основного прибора и оборудования управления рулем и визуального пеленгования не должно превышать ±0,50;
0.2° sec.lat.
Скорость отработки системы передачи курса должна быть не менее 200/с.
1000/с.
4. Электропитание.
Гирокомпас должен быть обеспечен электропитанием непрерывно.
Выполняется
5. Конструкция и установка.
Основной прибор должен устанавливаться на судне так, чтобы диаметральные линии отсчета были параллельны диаметральной плоскости судна в пределах ±50 . Курсовая черта и центр картушки компаса должны находиться в одной вертикальной плоскости и должны быть точно выставлены.
Основной прибор устанавливается в диаметральной плоскости судна, а курсовая черта и центр картушки находятся в одной вертикальной плоскости.
Система должна быть спроектирована таким образом, чтобы обеспечивалась выдача информации о курсе в другое навигационное оборудование, такое, как радиолокатор, САРП, радиопеленгатор и авторулевой.
Обеспечивает выдачу информации о курсе на следующие приборы: RADAR, Automatic Chart Plotter, GPS, Radio Direction Finder, Autopilot, VDR.
Должен быть предусмотрен аварийно-предупредительный сигнал, указывающий на неисправность источника питания гирокомпаса или функциональную неисправность внутренней системы, которые могут привести к искажению информации о курсе.
Предусмотрен аварийно-предупредительный сигнал, указывающий на неисправность источника питания гирокомпаса или функциональную неисправность внутренней системы.
№ пункта |
Технико - эксплуатационные требования к магнитным компасам (резолюция А.382) |
Магнитный компас КМ-145 |
|
1.Картушка компаса. |
Картушка компаса должна быть градуирована на 360°, через каждый градус. Нумерация делений должна быть через 10°, начиная от 0 (норд) до 360° по часовой стрелке. Главные румбы должны быть обозначены заглавными буквами N, Е, S, W. |
Картушка компаса градуирована на 360?, через каждый градус. Нумерация делений через 10?, по часовой стрелке начиная от 0 до 360?. Главные румбы обозначены N,E,S,W. Датчик курса магнитного компаса КМ-145 заполнен жидкостью, которая обеспечивает нормальную работу прибора при значениях температуры от -55 до +65 °С. Диаметр картушки 145 мм. |
|
Погрешность отсчета из-за неточности градуировки, эксцентриситета картушки и магнитной системы не должна превышать 0,5? на любом курсе. |
Максимальная погрешность измерения компасного курса (инструментальная погрешность): на неподвижном судне ±0,5°; на движущемся судне (при качке до 10°) ±2°; |
||
Картушка путевого компаса должна быть ясно видима при дневном и искусственном освещении с расстояния 1,4 м. Допускается использование увеличительной линзы. |
Требование выполняется. |
||
2. Материалы. |
Магниты системы стрелок, а также магниты, предназначенные для уничтожения полукруговой девиации, должны иметь коэрцитивный коэффициент не меньше 11.2 k?/m |
Основу МЧЭ составляет магнитная система, которая состоит из шести горизонтальных постоянных магнитов (стрелок) . Они закреплены в нижней части поплавка, частично компенсирующего вес МЧЭ в компасной жидкости. В средней части нактоуза расположены: девиационный прибор для компенсации полукруговой и креповой девиации, а также дополнительные вертикальные креновые магниты. |
|
Мягкое железо, предназначенное для уничтожения четвертной девиации, не должно иметь остаточного намагничивания. |
Снаружи нактоуза, в его верхней части, закреплены безындукционные компенсаторы четвертной девиации . Они представляют собой набор пластин из мягкого железа, расположенных в пеналах. И не имеют остаточного намагничивания. |
||
3.Технико-эксплуатационные требования. |
Магнитный компас должен нормально работать во всех условиях эксплуатации судна, на котором он установлен. |
Датчик курса магнитного компаса КМ-145 заполнен жидкостью, которая обеспечивает нормальную работу прибора при значениях температуры от -55 до +65 °С. |
|
4. Конструктив-ные погрешности. |
При вращении компаса с постоянной угловой скоростью до 1,5°в секунду при температуре компаса 20°±3° С отклонение картушки от первоначального направления не должно превышать (36/H)°, если диаметр картушки меньше 200 мм. |
±2° |
|
Погрешность за счет трения (застой картушки) не должна превышать (3/Н)° при температуре 20°±3°С. |
±0.2? (при Н?15 мкТл т.е. для средних широт). |
||
5. Устройства для уничтожения девиации. |
Нактоуз должен иметь устройства для уничтожения полукруговой и четвертной девиаций, образующихся из-за воздействия: (a) горизонтальной составляющей постоянного намагничивания корпуса судна; (b) погрешностей из-за крена; (c) горизонтальной составляющей индукционного горизонтального намагничивания корпуса судна; (d) горизонтальной составляющей вертикального индукционного намагничивания корпуса судна. |
В средней части нактоуза расположены: девиационный прибор для компенсации полукруговой и креновой девиации, а также дополнительные вертикальные креновые магниты. В девиационном приборе находятся три пары поворотных магнитов, складывающихся в виде ножниц: продольные для компенсации силы, поперечные для компенсации силы и вертикальные -- для компенсации вертикальной силы Z, создающей креновую девиацию. Снаружи нактоуза, в его верхней части, закреплены безындукционные компенсаторы четвертной девиации . |
|
6. Конструкция. |
Основное и аварийное освещение должно быть установлено так, чтобы картушка была хорошо видима в любое время. Должна быть обеспечена возможность затемнения. |
Существует аварийный режим питания постоянным током (27 В), при этом обеспечена только подсветка картушки датчика курса и работа оптического репитера. Обеспечена возможность затемнения. |
|
Оборудование должно быть сконструировано и установлено таким образом, чтобы была обеспечена возможность свободного доступа к нему для ввода поправок и регулировок. |
Все оборудование установлено таким образом, что можно свободно добраться до любого устройства для ручного введения поправок и регулировки. |
||
Материалы, используемые для изготовления магнитных компасов, должны быть достаточно прочными, и их выбор должен быть одобрен Администрацией. |
КМ-145 -- выпускает ОАО "КИПЗ" (Приборостроительный завод г. Катав-Ивановск Челябинской обл.). Все материалы одобрены Администрацией. |
||
7. Место установки. |
Магнитный компас по возможности должен устанавливаться в диаметральной плоскости судна. |
Основной прибор состоит из датчика курса и компенсаторов девиации. Его устанавливают на верхнем мостике судна в диаметральной плоскости судна. Главный компас установлен так, чтобы с него можно было брать пеленги на земные предметы и небесные светила 6eз затенения. |
|
№ пункта |
Технико-эксплуатационные требования к указателям скорости и пройденного расстояния. (резолюции A.824 и MSC.96) |
Лаг Aquaprobe EM200 |
|
1. Способы представления данных. |
Информация о скорости может быть представлена в аналоговой или цифровой форме. Если используется цифровой дисплей, то шаг показаний не должен превышать 0,1 узла |
Информация о скорости представлена в цифровой/аналоговой форме. Т.к. используется цифровой дисплей, то согласно резолюциям А.824 и MSC.96 шаг показаний не превышает 0,1 узла. |
|
Информация о пройденном расстоянии должна быть представлена в цифровой форме. Дисплей должен иметь диапазон от 0 до не менее 9999,9 морских миль, а шаг показаний не должен превышать 0,1 морской мили. В случаях, когда это является целесообразным, должна быть предусмотрена возможность возврата отсчета показаний на нуль. |
Требования выполняются (см. часть 2). |
||
Если оборудование способно указывать скорость как в режиме "скорость относительно воды", так и в режиме "скорость относительно грунта", то должны быть предусмотрены переключатель и индикация режимов работы. |
Нет такой возможности. |
||
2. Точность измерений. |
В условиях, когда судно не испытывает влияния эффекта мелководья, ветра, течения и прилива, погрешность индицирования скорости не должна превышать 2% скорости судна или 0,2 узла, смотря по тому, что больше. |
±0,1 уз |
|
В условиях, когда судно не испытывает влияния эффекта мелководья, ветра, течения и прилива погрешность индицирования пройденного расстояния не должна превышать 2% расстояния, пройденного судном в течение 1 ч, или 0,2 морской мили за каждый час, смотря по тому, что больше. |
В пределах ±0,02% скорости |
||
Если на точность указателей скорости и пройденного расстояния влияют определенные условия (например, состояние моря и связанные с этим эффекты, температура воды, соленость, скорость распространения звука в воде, глубина воды под килем, крен и дифферент судна), то подробная информация об их возможном влиянии должна быть включена в руководство по эксплуатации оборудования. |
Включена в руководство по эксплуатации оборудования. |
||
3.Бортовая и килевая качка. |
Работа оборудования должна быть такой, чтобы она отвечала настоящим эксплуатационным требованиям при бортовой качке судна до ±10° и килевой качке до ±5°. |
Крен до 30° и дифферент до 5°; бортовая качка до 30° и килевая качка до 5° с периодом 7 - 16 с. |
|
4. Конструкция и установка. |
Система должна быть спроектирована таким образом, чтобы ни способ крепления частей оборудования к корпусу судна, ни повреждение любой части оборудования, проходящего через корпус, не могли привести к поступлению воды внутрь судна. |
Требование выполняется. |
|
№ пункта |
Технико - эксплуатационные требования к эхолотам. (резолюция A.224) |
Эхолот ES - 5000 |
|
1.Диапазон измерения глубин. |
При нормальных условиях распространения звука в морской воде эхолот должен обеспечивать измерение глубин под излучателем от 2 до 400 м. |
Диапазон измерения 10; 50; 250; 2000 м. |
|
2.Диапазон шкал. |
Эхолот должен работать как минимум в двух диапазонах глубин. Первый диапазон должен быть глубоководным и перекрывать весь рабочий диапазон. Второй диапазон глубин должен составлять десятую часть первого. |
Измеряемая глубина может отображаться на жидкокристаллическом дисплее в трех вариантах: -- глубина под килем -- depth below the keel (DBK); -- глубина под антенной -- depth below the transducer (DBT); -- глубина от поверхности воды -- depth below surface (DBS). |
|
Размер одного деления на шкале малых глубин, соответствующий 1 м, должен быть не меньше 2,5 мм, а на глубоководной шкале -- не меньше 0,25 мм. |
Требование выполняется (см. Часть 2) |
||
3.Формы представления информации о глубинах. |
Основной формой индикации должна быть графическая, которая обеспечивает непосредственную фиксацию и запись глубины. Наряду с графической могут быть использованы и другие формы представления данных, однако их применение не должно сказываться на нормальной работе основного индикатора. |
Требование выполняется. (см. Часть 2) |
|
4.Освещение. |
Должно быть обеспечено достаточное и регулируемое освещение, позволяющее в любое время выполнять действия по управлению работой эхолота и наблюдение за эхограммой. |
Кнопками "Dim" устанавливают наиболее удобный режим подсветки. Требование выполняется. |
|
5.Частота повторения импульсов. |
Частота повторения посылок должна быть не меньше 12 импульсов в минуту. |
Требование выполняется. |
|
6.Точность измерений. |
При скорости распространения звука в воде 1500 м/с допустимая погрешность измерения глубин должна быть: либо: ± 1м в диапазоне малых глубин, ± 5м в глубоководном диапазоне; либо: ± 5% измеряемой глубины, в зависимости что больше. |
Точность измерения ±1% от шкалы. |
|
7.Качка. |
Характеристики эхолота должны соответствовать требованиям настоящих Рекомендаций при бортовой качке судна ±10° и/или килевой качке ±5°. |
бортовая качка судна ±10° килевая качка ±5°. |
|
8.Бортовая сеть. |
Эхолот должен работать в соответствии с требованиями настоящих Рекомендаций при всех колебаниях напряжения бортовой сети, характерных для судна, на котором он установлен. |
рабочие частоты 30; 50; 100; 200 кГц; потребляемая мощность 25 Вт. |
|
Должны быть предусмотрены средства защиты оборудования от воздействия повышенного напряжения и тока, а также от смены полярности бортовой сети. |
Предусмотрены. |
||
9.Помехи. |
Должны быть приняты все практически возможные меры для исключения помех работе другого судового оборудования. |
Практически не создаёт помех работе другого судового оборудования. |
|
Уровень механических шумов, создаваемых эхолотом, не должен мешать слышимости сигналов или команд, от которых может зависеть безопасность судна. |
Не создаёт шумов. |
||
10. Устойчивость к климатическим факторам. |
Оборудование должно работать при длительном воздействии вибрации, влажности, изменениях температуры и волнении моря, характерных для судна, на котором оно установлено. |
Требования выполняются. Обеспечивается ледовая защита гидроакустических антенн. |
|
№ пункта |
Технико-эксплуатационные требования к гиротахометрам. (резолюция A.526) |
Гиротахометр “Naviturn Rate-Of-Turn Indicator” |
|
1.Эксплуатацион-ные требования. |
Указатель скорости поворота должен обеспечивать указание скорости поворота судна, на котором он установлен, вправо и влево. |
Обеспечивает быстрое определение значения угловой скорости поворота вправо или влево крупных судов в открытом море и в стесненных водах. |
|
2.Индикация. |
Скорость поворота может указываться с помощью аналогового индикатора с центральным положением нуля (имеющего, предпочтительно, круговую шкалу). При использовании индикатора с круговой шкалой нуль должен располагаться в верхней части шкалы. |
Требования выполняются. (см. часть 2) |
|
Поворот судна влево должен указываться слева от нуля, а поворот вправо - справа от нуля. Если фактическая скорость поворота выходит за пределы шкалы, прибор должен четко указывать на это. |
Требования выполняются. (см. часть 2) |
||
3.Разбивка шкалы. |
Должна быть предусмотрена линей-ная шкала с диапазоном не менее ± 30°. На эту шкалу по обе стороны от нуля должны быть нанесены отметки с интервалом в 1°/мин. Шкала должна иметь цифровые обозначения через каждые 10 °/мин. Каждая 10°-ная отметка должна быть значительно длиннее отметки в 5°, которая в свою очередь должна быть значительно длиннее отметки в 1°. Отметки и цифровые обозначения должны, предпочтительно, выполняться красным или светлым цветом на черном фоне. |
Требования выполняются. (см. часть 2) |
|
4.Точность. |
Указываемая скорость поворота не должна отличаться от фактической скорости поворота судна более чем на 0,5°/мин + 5% указываемой скорости поворота судна. Указанные величины учитывают влияние вращения Земли. |
Чувствительность ? 0,1 °/мин; разрешающая способность ? 0,1 °/с; погрешность на качке < 0,1%; |
|
5.Работа. |
Указатель скорости поворота должен быть готов к работе и отвечать настоящим требованиям по истечении не более 4 минут с момента его включения. |
Требование выполняется. |
|
Конструкция указателя скорости поворота должна быть такой, что бы он не ухудшал эксплуатационных характеристик любого другого оборудования, к которому он подключен, независимо от того, включен он или нет. |
Требование выполняется. |
2. Более подробное изучение данных средств судовождения
Гирокомпас SR-180 MK1
Этот гирокомпас разработан фирмой "Litton Marine Systems" (США) с учетом новейших технологий навигационных и управляющих систем.
Гирокомпас выполнен в виде компактного моноблока. Все электронные компоненты представляют собой вставные модули. Цифровая информация о курсе получается как абсолютное значение 12-битовой кодировки. В качестве гироблока в этой системе применен чувствительный элемент (гиросфера) гирокомпаса "Navigat X".
Модель SR-180 MK1 имеет блок управления с информационным дисплеем. Для работы в тяжелых морских условиях рекомендуется использовать модель SR-180 MK1, mod. 7.
Ввод информации о скорости и широте может осуществляться автоматически или вручную.
Предлагается несколько вариантов конфигурации систем гирокомпаса SR-180 МК1:
базовая система GM -- состоит из гирокомпаса SR-180 МК1 и магнитного гирокомпаса;
базовая модель GM-C -- состоит из системы GM и монитора;
базовая система GGM -- состоит из двух гирокомпасов SR-180 МК1 и магнитного компаса;
базовая система GGM-C -- включает систему GGM и монитор (смотри рисунок).
Эксплуатационные характеристики гирокомпаса соответствуют резолюциям ИМО А.424 (XI) и А.821 (19).
Основные технические характеристики гирокомпаса
Углы прокачки по крену и дифференту:
SR-180 MK1 mod. 7…………………………±900;
SR-I80 MK1 mod. 1…………………………………………….±400;
точность:
динамическая погрешность……………………………………..< 0,10;
cтатическая погрешность………………. < 0,40 (среднеквадратическая);
независимость от перебоев в судовой сети - автоматическое переключение на 24 В в соответствии с требованиями ГМССБ;
время прихода в меридиан…………………………………………...? 3 ч;
быстродействие следящей системы……………………………..>100°/с;
наработка на отказ………………………………………………….40000 ч;
погрешность гирокомпаса после
3-минутного перерыва в электропитании…………………………….? 2°;
информационный дисплей……………………………………...цифровой;
поправки к курсу в гирокомпасах:
типовой комплектации -- для компенсации скоростной девиации;
с прибором самостоятельной поставки -- для компенсации скоростной и инерционной
девиаций;
Входные данные:
координаты……………………………………...….1 ввод NMEA 0183;
скорость……. 1 ввод NMEA 0183 или 200 импульсов на милю;
курс:
по магнитному компасу
из цифрового выхода………………………………...1 ввод, sin К, cos К;
по электронному (индукционному) компасу…….1 ввод, NMEA 0183.
Выходные данные:
NMEA 0183 -- 12 выводов: курс по гирокомпасу, курс по магнитному компасу, угол поворота судна на репитеры (цифровые);
NMEA 0183 -- 2 вывода: курс по гирокомпасу, курс по магнитному компасу, угол поворота, координаты, скорость;
RS 422 -- 3 вывода (то же);
RS 422 Fast -1 вывод: курс по гирокомпасу, курс по магнитному компасу, угол поворота;
RS 422 Super Fast -- 1 вывод (то же);
RS 422 -- 1 вывод для регистратора пути (VDR): путевой угол, положение руля, время, ре-жим управления курсом, скорость судна, координаты.
К приборам и устройствам дополнительной поставки относятся:
- аналоговые и цифровые репитеры;
- регистратор пути (VDR);
- магнитный компас с цифровым выходом;
- датчик положении руля;
- электромагнитный лаг;
- высокоскоростной порт передачи данных на авторулевой;
- удобный блок передачи управления гирокомпасом;
- устройство автоматической коррекции динамической погрешности по скорости и широте.
- ВВЕДЕНИЕ
- 1. Ознакомление и усвоение “ Резолюций ИМО”, касающихся эксплуатации и точностных характеристик всех технических средств судовождения.
- Магнитный компас “КМ - 145”
- Лаг “Aquaprobe EM200”
- Гиротахометр “Naviturn Rate-Of-Turn Indicator”
- 2. Более подробное изучение данных средств судовождения
- Гиротахометр “Naviturn Rate-Of-Turn Indicator ”
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- Морская навигация
- Вопрос № 30.Регистр морского судоходства
- 16.1.2. Морские навигационные пособия
- Морские навигационные карты
- Кафедра судовождения навигация и лоция
- 2. Теория и практика современного судовождения
- Морские навигационные руководства и пособия
- Учебное пособие по математическим основам судовождения