電羅經:現代航海上不可或缺的導航儀
隨著航海事業和造船技術的飛速發展,磁羅經的侷限性日益凸顯,亟需一種更為精準可靠的導航儀器。陀螺羅經應運而生,它以陀螺儀為核心元件,受地球自轉運動和內部修正裝置的綜合作用,成為近代船舶上指明航向不可或缺的利器。
三大系列,各有千秋


陀螺羅經劃分為安許茨、斯伯利和阿瑪一勃朗三大系列,各有其獨特的技術特色。安許茨和斯伯利陀螺羅經採用擺式設計,利用重力修正陀螺運動,而阿瑪一勃朗陀螺羅經則採用電控技術,無需機械構件,精度更高。
陀螺指向原理
陀螺羅經能穩定指向真北,依靠兩個基本原理:主軸相對於地球具有穩定位置和能自動返回穩定位置。修正裝置和阻尼裝置共同作用,使陀螺軸的運動軌跡收斂於子午面。
誤差補償,提升準確性
為消除緯度差和機動航行帶來的誤差,陀螺羅經採用外補償法和內補償法。外補償法通過計算緯度差調整讀數,而內補償法直接施加補償力矩。
電羅經,航海新時代
傳統磁羅經容易受船體材質和磁性物質影響,而電羅經則克服了這些缺陷。它內部的陀螺球高速旋轉,不受磁場影響,可準確保持指北。
電磁式電羅經,技術巔峯
電羅經分為液體支撐和電磁浮支撐兩種類型。電磁浮支撐電羅經精度更高,機械磨損更小,是航海儀器技術發展的頂峯。
磁羅經,不可或缺的備用導航
儘管電羅經性能優異,但它容易受船舶供電系統影響。一旦斷電,電羅經將失去指北功能。因此,現代船舶上仍需磁羅經作為備用導航,電磁羅經相互配合,共同保障航行安全。
故障應對,回歸傳統
在無法修復電羅經故障的情況下,船長和駕駛員需掌握傳統航海技術,依賴磁羅經返航安全港口。
技術特色 | 安許茨 | 斯伯利 | 阿瑪一勃朗 |
---|---|---|---|
陀螺儀放置方式 | 擺式 | 擺式 | 電控 |
修正力矩來源 | 重力 | 重力 | 電磁 |
電羅經原理
電羅經利用電羅經原理測量船舶的航向,其原理和磁性羅盤類似,但更為精密。電羅經原理涉及磁場、感測器和運算。
電羅經的元件
元件 | 功能 |
---|---|
磁通門 | 產生磁場,將地球磁場感應為電壓 |
磁場感測器 | 感測磁通門感應的電壓,並轉換為數字訊號 |
訊號處理單元 | 處理磁場感測器的訊號,計算船舶的航向角 |
顯示器 | 顯示船舶的航向角 |
運作原理
電羅經透過以下步驟測量船舶的航向:
- 精度高:不受鐵磁性物質幹擾,測量精度更高。
- 回應快:反應時間快,能快速追蹤船舶的轉向動作。
- 穩定性好:不受船舶震動影響,保持良好的穩定性。
- 校準方便:通過定期校準,可以保持準確性。
然而,電羅經也有一些缺點:
- 成本高:比磁性羅盤昂貴。
- 電源依賴:需要電源才能運作,斷電時無法使用。
- 維護要求:需要定期維護和校準,以確保準確性。