3航向仪表及系统课案.ppt

第三部分 测量飞机航向的仪表及系统 1、磁罗盘：功用、基本原理、飞行误差 2、陀螺半罗盘：功用、基本原理、误差及校正 ? 3、罗盘系统：定义、组成及使用 一、地磁与航向 (一)地磁 1、地球磁场 北磁极：北纬74.9°、西经101° 南磁极：南纬67.1°、东经142.7° 与地理极不重合，磁力线与地平面不平行。 2、磁倾 地磁强度T： 水平分量 H=TCosθ （地磁水平分量的方向线称为磁经线或磁子午线） 垂直分量 Z=TSinθ 磁倾θ：地磁强度与水平面的夹角。（磁纬度） 3、磁差 磁差：磁经线偏离真经线的角度。 正磁差－磁经线北端偏在真经线北端(简称真北)以东； 负磁差－磁经线北端偏在真经线北端以西。 4、磁差特点： （1）各地磁差不相同（查航空地图）； （2）磁性矿藏影响大（增加飞行高度）； （3）随时间变化（年变率，查航空地图）； （4）受磁暴影响（时间不长）。 （二） 飞机磁场 飞机磁场：飞机上的钢铁物质和工作着的用电设备所形成的磁场。 罗经线：飞机磁场水平分量与地磁水平分量的合成磁场方向线。 罗差：罗经线与磁经线之间的夹角。 正罗差：罗经线北端偏在磁经线北端(简称磁北)以东。 负罗差：罗经线北端偏在磁经线北端以西。 (三) 航向--飞机纵轴与经线在水平面上的夹角 1、真航向 飞机纵轴与真经线在水平面上的夹角。 2、磁航向 飞机纵轴与磁经线在水平面上的夹角。 真航向=磁航向＋(±磁差) 3、罗航向： 飞机纵轴与罗经线在水平面上的夹角。 磁航向=罗航向+(±罗差) 二、磁罗盘 功用：测量飞机的罗航向。 (一)原理 利用自由旋转的磁条跟踪罗经线的特性来指示飞机的罗航向。 (二)基本结构 罗牌、罗盘油、外壳和航向标线、罗差修正器等 罗牌：敏感部分（保持水平，重心通常偏在支点的南面）。 罗盘油：增加阻尼和减小罗牌对轴承的压力。 罗差修正器：抵消飞机磁场影响，减小罗差 罗差修正器：抵消飞机磁场影响，减小罗差 结构 两对小磁条 修正方法 E — W抵消纵轴方向磁场,减小东西罗差； N — S抵消横轴方向磁场,减小南北罗差 （由机务人员按规定的时间进行）。 (三)磁罗盘的误差 磁罗盘具有罗差和飞行误差。 1、罗差 查剩余罗差曲线卡片 磁航向=罗航向+剩余罗差 表中：横坐标－罗航向， 纵坐标－剩余罗差 2、飞行误差 （1）俯仰倾斜误差 飞机俯仰、倾斜时，飞机磁场垂直分量引起的误差。 措施：平飞时判读；将罗盘或磁传感器安装在飞机磁场较弱的地方。 （2）加速度误差 飞机加速时，由惯性力、地磁垂直分量和飞机磁场垂直分量引起的误差。 特点：东西磁航向误差最大；南北磁航向误差最小。 措施：匀速飞行时判读 （3）涡动误差 飞机转动时，敏感部分受到罗盘油的阻尼力矩作用而引起的误差。（最大可达数十度） 措施：飞机改平15～20秒后，判读航向。 （4）转弯误差 飞机转弯时，惯性离心力使罗牌倾斜，从而受地磁垂直分量作用而产生的误差。 转弯误差特点： a. 在0°磁航向附近，表少指。 (在北半球,下同) b. 在180°磁航向附近，表多指。 转弯时的倾斜角越大，误差越大。 （如在上海地区用30°坡度转弯时，误差可达27°） c. 在90°和270°磁航向转弯时 向南转弯 γ＝γ临时，指示任意方位； 式中：γ临（临界倾斜角）＝90°－θ γ＜γ临时，指示正确；γ＞γ临时，误差180°。 磁倾越大，临界倾斜角越小。 （如，在广州，磁倾约为32°，临界倾斜角为58°；在北京，磁倾约为57°，临界倾斜角为33°） 向北转弯瞬间，无误差。 修正措施: 转弯后航向在90°～０°～２７０°范围内时，应提前改出转弯；在90°～１８０°～２７０°范围内时，应延迟改出转弯。 （在南半球，转弯误差有什么特点？） （四）使用特点 1、在主用罗盘失效后使用（备用仪表）。 2、匀速平飞时判读航向；如罗牌摆动，读数取平均值；转弯时，注意修正转弯误差。 3、在磁矿区，磁罗盘误差很大。增加飞行高度，可减小误差。 4、在两极地区，由于地磁水平分量小，磁罗盘不能准确指示航向。 5、要利用磁航向进行领航计算，应修正剩余罗差。 三、 陀螺半罗盘(derectional gyro) 功用:测量飞机转弯角度；经过校正，测量飞机航向。 （为什么要校正呢？） （一）原理 利用两自由度陀螺的稳定性建立方位基准，从而测量转弯角度和航向。 (