一种舰船上平台罗经的航向误差补偿方法技术

本发明专利技术涉及一种在有外部航向基准信息的情况下，舰船平台罗经航向误差的补偿方法,平台罗经按正常稳定工作2小时后,若航向误差|Δk|＞0.15度,且有外部航向基准信息,可启动误差补偿程序，通过快速修正,可使误差|Δk|≤0.15度，开始向中北陀螺仪的方位力矩器持续施加临时增量电流，同时向北陀螺球的水平力矩器持续施加增量电流，施加的增量电流和临时电流的持续时间t，持续时间t为ΔT=Δk/3/h时，误差补偿达到要求，撤销施加在北陀螺球的方位力矩器上的临时电流。本发明专利技术平台罗经的航向误差的补偿方法能快速、稳定、精准的实现航向误差的补偿，补偿过程自动进行且只改变陀螺主轴方位角，不会影响高度角的变化，即不会引入水平姿态误差。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种在有外部航向基准信息的情况下，舰船平台罗经航向误差的补偿方法,平台罗经按正常稳定工作2小时后,若航向误差|Δk|＞0.15度,且有外部航向基准信息,可启动误差补偿程序，通过快速修正,可使误差|Δk|≤0.15度，开始向中北陀螺仪的方位力矩器持续施加临时增量电流，同时向北陀螺球的水平力矩器持续施加增量电流，施加的增量电流和临时电流的持续时间t，持续时间t为ΔT=Δk/3/h时，误差补偿达到要求，撤销施加在北陀螺球的方位力矩器上的临时电流。本专利技术平台罗经的航向误差的补偿方法能快速、稳定、精准的实现航向误差的补偿，补偿过程自动进行且只改变陀螺主轴方位角，不会影响高度角的变化，即不会引入水平姿态误差。【专利说明】
本专利技术属于航海领域，特别是一种导航设备中平台罗经的航向误差补偿方法。
技术介绍
在船舶航向中，平台罗经主要提供航姿信息，是船舶仪器的重要组成部分，其在船舶航向过程中起到至关重要的作用。在平台罗经的初期安装和后期使用过程中，往往会因为各种原因产生的航向误差。若超出标准的航向误差长时间存在将会直接影响到系统的导航精度，从而影响舰船的航行安全。在现有技术中，消除航向误差的方法都是通过调整主体仪器来进行，调整主体仪器的目的是使其基座艏艉线与舰船艏艉线一致或平行。这种方法是人为通过安装位置的调整来进行航向误差补偿的，且这种校准方法基本都在系泊状态完成。倘若处于海上航行状态，必须在匀低速条件下才能实施。并且在现有技术的航向误差调整补偿后，还会带来调整后的航向误差复测等一系列问题，存在很多客观的局限性因素。而且实际使用过程中为了保证航向精度，又必须每隔一段时间进行一次航向误差的校准。这样必将带来操作繁琐、效率低下、缺少灵活性、试验保障条件要求高等问题。此外，现有技术的航向误差补偿方法在主体仪器安装位置的调整过程中很有可能会给引入水平姿态误差，使得航向误差调整的结果反而得不偿失。另一个重要的问题在于，在应急保障的情况下，现有技术的航向误差补偿方位方法根本无法或者难以有效施展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种新的舰船上平台罗经的航向误差的补偿方法。本专利技术的航向误差补偿方法旨在提高航姿输出的精度，建立一种高效、可靠以及操作性强的航向误差补偿方案。为了达到上述专利技术目的，本专利技术专利提供的技术方案如下: 一种舰船上平台罗经航向误差的补偿方法，在舰船的惯性平台上设有正交安装的北陀螺仪和东陀螺仪，其特征在于，该误差补偿方法包括有如下步骤: 第一步，先对平台罗经上包括北陀螺仪和东陀螺仪在内的惯性器件加温半小时，使陀螺仪中的马达处于全浮状态，再启动陀螺仪，经快速稳定使舰船的航向处于真北方向0.5度以内； 第二步，平台罗经工作2小时后，平台罗经的工作状态充分稳定，以外部航向基准信息作为标准，若航向误差I Ak| ( 0.15度，则为合格的航向误差，若航向误差I Ak| > 0.15度，则需要启动误差补偿程序； 第三步，在误差补偿时，需要分别向北陀螺仪的方位力矩器和水平力矩器施加增量电流；向设备控制单元输入航向误差土 Ak，由该设备控制单元计算出一个最终补偿增量电流为Λ ωχ =Ak.ωθ.cosO/G，并计算出一个临时增量电流为3°/h/G，以及临时增量电流的施加时间为AT=Ak/3°/h，其中地球恒星速率为常数，进动系数G为常数； 第五步，设备控制单元先向北陀螺仪的方位力矩器施加一个临时增量电流，该临时增量电流使北陀螺仪中陀螺球主轴产生进动以使航向角变化；随后向北陀螺仪的水平力矩器施加一个渐进增量电流，该渐进增量电流与持续时间t的关系为:t.Δ ωχ/ΔΤ ，该持续时间t变化范围为O?AT; 第六步，施加的渐进增量电流和临时增量电流的持续时间t为AT时，该渐进增量电流的大小等于最终补偿增量电流，航向误差补偿达到要求，撤销施加在北陀螺仪方位力矩器上的临时增量电流。在本专利技术舰船上平台罗经航向误差的补偿方法中，所述的外部航向基准信息或为由码头上的陀螺经纬仪测得的航向基准值、或为航行中根据岸上叠标测得的航向基准值。在本专利技术舰船上平台罗经航向误差的补偿方法中，在北陀螺仪的方位力矩器施加增量电流时，陀螺仪中陀螺球主轴产生进动，使陀螺球主轴的方位角产生变化，致使舰船的航向发生变化以调整所存在的航向误差。在本专利技术舰船上平台罗经航向误差的补偿方法中，在北陀螺仪的水平力矩器施加临时增量电流时，北陀螺仪产生进动可使陀螺球主轴的高度角产生变化，该由临时增量电流产生的高度角变化抵消了由方位角变化导致的高度角变化，从而在快速实现航向误差补偿时北陀螺球的高度角维持原有状态不产生变化。基于上述技术方案，在本专利技术舰船上平台罗经航向误差的补偿方法在使用中取得了如下技术效果: 1.本专利技术舰船上平台罗经航向误差的补偿方法能够快速、稳定、精准地实现平台罗经误差的补偿，操作中只要手动输入罗经航向误差的角度，而整个补偿过程可以自动进行，并且补偿过程中只改变陀螺主轴的方位角，而不会影响高度角的变化，即不会引入水平姿态误差。2.采用本专利技术的航向误差补偿方法可以在航向误差已知的条件下，适用于舰船在船坞、码头系泊以及航向状态进行随时补偿，具有适用条件广泛的优点。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术舰船上平台罗经航向误差的补偿方法的功能实现系统框图。【具体实施方式】下面我们结合附图和具体的实施例来对本专利技术舰船上平台罗经航向误差的补偿方法做进一步的详细阐述，以求更为清楚明了地理解本专利技术专利的设计思路和实施过程，但不能以此来限制本专利技术的保护范围。本专利技术是在有外部航向基准信息的情况下，一种舰船上平台罗经航向误差的补偿方法，在舰船的惯性平台上设有正交安装的北陀螺仪和东陀螺仪，该误差补偿方法包括有如下步骤: 第一步，先对平台罗经上包括北陀螺仪和东陀螺仪在内的惯性器件加温半小时，使陀螺仪中的马达处于全浮状态，再启动陀螺仪，经快速稳定使舰船的航向处于真北方向0.5度以内。第二步，平台罗经工作2小时后，平台罗经的工作状态充分稳定，以外部航向基准信息作为标准，若航向误差I Akl≤0.15度,则为合格的航向误差,若航向误差I Akl >0.15度，则需要启动误差补偿程序。第三步，在误差补偿时，需要分别向北陀螺仪的方位力矩器和水平力矩器施加增量电流；向设备控制单元输入航向误差土 Ak，由该设备控制单元计算出一个最终补偿增量电流为Λ ωχ =Ak.ωθ.cosO/G，并计算出一个临时增量电流为3°/h/G，以及临时增量电流的施加时间为AT=Ak/3°/h，其中地球恒星速率为常数，进动系数G为常数。第五步，设备控制单元先向北陀螺仪的方位力矩器施加一个临时增量电流，该临时增量电流使北陀螺仪中陀螺球主轴产生进动以使航向角变化；随后向北陀螺仪的水平力矩器施加一个渐进增量电流，该渐进增量电流与持续时间t的关系为:t.Δ ωχ/ΔΤ ，该持续时间t变化范围为O~AT。第六步，施加的渐进增量电流和临时增量电流的持续时间t为△ T时，该渐进增量电流的大小等于最终补偿增量电流，航向误差补偿达到要求，撤销施加在北陀螺仪方位力矩器上的临时增量电流。在本专利技术舰船上平台罗经航向误差的补偿方法中，所述的外部航向基准信息或为由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种舰船上平台罗经航向误差的补偿方法，在舰船的惯性平台上设有正交安装的北陀螺仪和东陀螺仪，其特征在于，该误差补偿方法包括有如下步骤：第一步，先对平台罗经上包括北陀螺仪和东陀螺仪在内的惯性器件加温半小时，使陀螺仪中的马达处于全浮状态，再启动陀螺仪，经快速稳定使舰船的航向处于真北方向0.5度以内；第二步，平台罗经工作2小时后，平台罗经的工作状态充分稳定，以外部航向基准信息作为标准，若航向误差|Δk|≤0.15度，则为合格的航向误差，若航向误差|Δk|＞0.15度，则需要启动误差补偿程序；第三步，在误差补偿时，需要分别向北陀螺仪的方位力矩器和水平力矩器施加增量电流；向设备控制单元输入航向误差±Δk，由该设备控制单元计算出一个最终补偿增量电流为Δωx =Δk﹒ωe﹒cosΦ/G，并计算出一个临时增量电流为3º/h/G，以及临时增量电流的施加时间为ΔT=Δk/3º/h，其中地球恒星速率ωe为常数，进动系数G为常数；第五步，设备控制单元先向北陀螺仪的方位力矩器施加一个临时增量电流，该临时增量电流使北陀螺仪中陀螺球主轴产生进动以使航向角变化；随后向北陀螺仪的水平力矩器施加一个渐进增量电流，该渐进增量电流与持续时间t的关系为：t﹒Δωx/ΔT，该持续时间t变化范围为0～ΔT；第六步，施加的渐进增量电流和临时增量电流的持续时间t为ΔT时，该渐进增量电流的大小等于最终补偿增量电流，航向误差补偿达到要求，撤销施加在北陀螺仪方位力矩器上的临时增量电流。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡忠仁，沈旻雅，徐军，
申请(专利权)人：上海航海仪器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31