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航海学仪器知识点总结导论航海学仪器是指用来辅助航海的各种仪器设备，包括了导航仪器、通信设备、测量仪器等。
这些仪器在航海过程中起着至关重要的作用，可以帮助船舶确定位置、方向和速度，保障航行的安全和准确性。
本文将重点介绍航海学仪器的种类、原理和使用方法，以期帮助读者更好地理解和应用航海学仪器。
一、导航仪器1.1 水声测深仪水声测深仪是一种用声波来测量水深的仪器，它的工作原理是通过发射声波来测量声波的传播时间，并根据时间计算出水深。
水声测深仪主要用于海洋地形的测量，帮助航海员确定海底的地形和水深，从而规避障碍物和选择安全的航线。
1.2 水平仪水平仪是一种用来检测水平面的仪器，它通常由一个液体填充的管子和一个气泡组成。
当水平仪放置在水平面上时，气泡会浮在液体的表面，显示出水平位置。
水平仪主要用于调整船舶的水平位置，确保船舶稳定行驶。
1.3 罗盘罗盘是一种测量方向的仪器，它利用地球的磁场来确定方向。
航海罗盘通常分为指南针罗盘和陀螺罗盘两种类型。
指南针罗盘是利用指针指向地磁北极来确定方向，适用于小型船舶和航空器；陀螺罗盘则是利用陀螺仪原理来确定方向，对航向稳定性要求较高的大型船舶和航空器采用。
1.4 GPS导航仪GPS导航仪是一种利用全球定位系统（GPS）卫星信号来确定位置的导航仪器。
它可以实时获取卫星信号，计算出船舶的绝对位置和航行速度，帮助航海员进行准确的定位和导航。
1.5 水密舱水密舱是一种用来防止船舶受水的舱室，它通常由密封的门窗和泵系统组成，可以在船舶受水时迅速密封并排水。
水密舱是航海中的重要安全设备，可以有效防止船舶沉没。
二、通信设备2.1 无线电导航仪无线电导航仪是一种利用无线电信号进行导航的设备，它可以接收和发送无线电信号，用来与其他船舶或岸上的导航台进行通讯和导航信息交换，帮助航海员确定航向、速度和位置。
2.2 通讯雷达通讯雷达是一种用来探测和定位目标船舶的设备，它利用雷达波来扫描周围的海洋环境，并显示出辐射源的位置和距离。
《航海仪器的使用》课程标准课程代码：13012801课程类型：理实一体课课程性质：必修课适用专业：航海技术总学时：24一、课程性质与作用教学目的：本课程是航海技术专业的主要专业实训课程之一，是海船船员评估项目的一部分。
通过学习，使学生基本掌握上述仪器的工作原理、系统组成、使用与维护方法，基本掌握利用相关仪器确定船位的方法与船位精度分析，以保障船舶的航行安全。
二、课程目标船用 GPS 的操作使用方法，AIS 的操作使用方法，陀螺罗经的操作使用方法，磁罗经的操作使用方法测深仪的操作使用方法，计程仪的操作使用方法的学习，能正确熟练使用上述航海仪器以及它们的日常维护和保养；并培养学生树立起良好的工作作风、安全意识、环保意识、质量意识、合作精神、职业道德，以达到热爱海洋，热爱专业的情感目标。
㈠知识目标：掌握各种航海仪器的使用和操作方法。
㈡能力目标：达到海事局评估大纲指南的要求，达到二副对航海仪器的操作、管理、使用的实际工作能力水平。
㈢素质目标：培养学生综合运用航海仪器进行模拟航行或实际航行的能力。
三、课程设计理念与思路课程设计思路本课程以就业为导向，与企业工作职责为依据，以航海技术专业人才培养目标为标准，以 STCW78/10 公约和国家海事局评估考试大纲为依据，以岗位能力为核心确定课程目标；以正确使用各类航海仪器及其日常维护和保养为目标，以工作内容为依据确定教学内容。
根据航运企业广泛调研确定课程总体目标，根据国际国内相关公约、规范、标准确定课程具体目标； 使学生理解 各类航海仪器的基本工作原理、 掌握各种航海仪器的正确使用及其日常维护和保 养，为从事海上船舶驾驶工作打下扎实的基础。
四、教学进程安排五、教学内容与要求项目名称课时磁罗经的使用学习任务磁罗经组成部件与作用磁罗经组成部件与作用 磁罗经自差测定及自差表使用 陀螺罗经的结构与保养陀螺罗经操作船用计程仪的工作原理船用计程仪的操作 回声测深仪的工作原理回声测深仪的操作GPS/DGPS 卫星导航仪的定位操作航仪的操作 GPS/DGPS 卫星导航仪的导航操作 船载AIS 设备本船信息查验、航次信息输入、安全相关短消息发送和设备报警信息 查验船载 GPS/DGPS 卫星导 56 船载 AIS 设备操作4 回声测深仪的操作3 船用计程仪的操作2 陀螺罗经的使用1 磁罗经的使用学习项目课 时任务二 任务一 任务二 任务一 任务二 任务三 任务一 任务二 任务一任务一任务二任务一24 4 4 4 44 4课 时陀螺罗经的使用4了解和掌握陀螺罗经的操作使用能够熟练的掌握陀螺罗经的结构及维修保养教学目标具有较强的沟通能力、 合作能力、 新知识的掌握能力、 综合素质目标运用能力。
回声测深仪的操作性检查(doc 6页)浅谈回声测深仪的操作性检查摘要：本文介绍了船用回声测深仪的基本结构及配备、安装、使用、维护等知识，提出了船舶安全检查时针对回声测深仪进行操作性检查的具体内容，以最大限度地保障海上航行安全。
[关键词]：船舶回声测深仪操作性检查回声测深仪是一种测量水深的船用导航仪器。
船舶通过测量水深可以辨认船位，避离危险，核查从基本定位方法获得的船位的准确性，为船舶导航服务，以保证船舶航行安全，是船舶必不可少的导航设备之一。
1.工作原理及基本结构回声测深仪是应用声波在水中传播时所具有的直线传播、传播速度基本恒定以及遇物体发射的特性，通过测量声波在水中传播的往返时间来测量水深的。
船用回声测深仪由显示器、换能器、发射系统和接收系统组成，以实现回声测深和显示深度。
显示器是整机的中枢，它的任务是：协调整机工作；测定声波从发射至接收的时间间隔，并将时间函数按测深公式换算为深度；用一定的机构和方式将所测量的深度显示出来。
发射系统则是将显示器的发射指令，变为具有一定脉冲宽度、频率和输出功率的电振荡脉冲，并用这个发射电振荡脉冲去推动发射换能器。
换能器是进行能量转换的器件，它是一个可逆的声振荡脉冲。
它将发射系统输出的电振荡脉冲，转换为机械振动，并向水中发射超声波声振荡脉冲，它也能够把来自海底的发射超声波振荡脉冲转换为电振荡信号。
接收系统的作用是将来自接收换能器的接收信号，加以适当的放大，选择和处理，变换为适合显示器需要的脉冲信息。
现代的回声测深仪的显示器，发射系统和接收系统都装置在同一机壳内，所有的控制、调整旋钮，指示机构以及报警装置等全部安装在机壳的面板上。
发射换能器和接收换能器通常是分开使用的，但也有些测深仪将发射和接收换能器装置在同一机壳内，有些测深仪则是发射和接收共用一个换能器。
一般说来，回声测深仪测量的深度存在着声速误差、基线误差、零点误差和时间电机转速误差。
其中零点误差是因零点的显示位置与刻度盘（或刻度标尺）的零位不一致产生的，时间电机转速误差是因时间电机的实际转速与其额定转速不一致产生的，所以，回声测深仪应定期进行维护，校正发射零位和电机转速。
《航海仪器》实验指导书叶进、马文耀编广东海洋大学航海学院二00七年五月目录实验一陀螺罗经的结构认识与正确使用 (1)实验二回声测深仪、船用计程仪的部件认识与正确使用 (11)实验三磁罗经的结构认识与性能检查 (16)实验四无线电导航仪的操作使用和定位 (18)实验五卫星导航仪的正确使用 (25)实验六船舶自动识别系统（AIS）认识与使用 (54)实验一陀螺罗经的结构认识与正确使用一、实验目的进一步明确各系列陀螺罗经的指北原理和航向指示方法。
掌握陀螺罗经的正确使用方法以及检查和调整的方法。
二、实验要求1.了解各种型号陀螺罗经的组成部件及各部件的作用，了解主罗经的结构和各部分作用。
2.掌握各种型号罗经的开、关机和正确使用方法；掌握各种型号罗经的日常检查和调整的方法，以及日常的保养维护。
3.学会支承液体配制。
4.熟悉陀螺罗经要做哪些性能检查和必要的调整及其方法。
三、实验设备及用具1．安许茨4型陀螺罗经1部。
2．斯伯利MK-37型陀螺罗经1部。
3．SPERRY NAVIGATOR MK-2型陀螺罗经1部4．阿玛－勃朗MK—10型陀螺罗经1部。
5．万用表，球垫(或三角架)，螺丝刀，活扳手等。
6．量杯，酒精灯，玻璃棒，比重计，温度汁等。
7．少量蒸溜水、甘油、安息酸等。
四、实验内容与步骤安许茨4型陀螺罗经（Anschütz-4型）（一）结构认识1．总体结构及作用(1)主罗经：指示船舶航向。
(2)变流机或逆变器：将船电转换成罗经各部分所需要的电源(3)变压器箱或自动启动箱和报警装置：对罗经进行启动、关闭和临视其工作。
(4)分罗经接线箱及分罗经：复示主罗经航向示度。
(5)航向记录器：显示及记录船舶航向。
2．主罗经结构及作用主罗经结构由三大部分构成。
（1）灵敏部分(陀螺球)：为一密封的球体，浸浮在随动球内的支承液体中。
起找北、指北的作用，是罗经的核心部件。
①陀螺球内的陀螺马达、阻尼器、灯形支架、电磁上托线圈等结构及安装方法；陀螺马达的供电及润滑方法。
航海仪器课后复习题第一章陀螺罗经1.叙述陀螺仪的定义及其基本特性。
定义：工程上将高速旋转的对称刚体（转子）及其悬挂装置的总称叫做陀螺仪。
基本特性：定轴性进动性2.何谓平衡陀螺仪和自由陀螺仪？平衡陀螺仪：陀螺仪的中心和其几何中心相重合的陀螺仪。
自由陀螺仪：不受任何外力矩作用的平衡陀螺仪。
4.位于地球上的自由陀螺仪的视运动有何规律？如何解释其物理实质？自由陀螺仪在地球上的视运动规律：北纬东偏南纬西偏，（偏转角速度为w2）东升西降南北一样（升降角速度为w1a）物理实质：当地球自转时，在北纬子午面北点N 向西偏转，由于陀螺仪的定轴性，主轴空间指向不变，跟地球一起运动的观察者看到主轴北端在不断向东偏转。
同理在南纬，主轴指北端向西偏转。
当陀螺仪主轴指北端偏离子午面以东时，受w1 的影响，水平面东半平面下降，陀螺仪主轴的指北端相对水平面产生上升的视运动；当陀螺仪主轴的指北端偏离子午面以西时，由于水平面西半平面上升，陀螺仪主轴则产生下降视运动。
5.影响自由陀螺仪主轴不能稳定指北的主要矛盾是什么？克服该主要矛盾对自由陀螺仪影响的基本原则是什么？W2 是影响自由陀螺仪主轴不能指北的主要矛盾。
克服该矛盾对自由陀螺仪影响的基本原则是利用陀螺仪的进动性，对陀螺仪水平轴施加一个外力M ，使陀螺仪周周绕OZ 轴进动，并满足w'=M/H=w26.叙述变自由陀螺仪为摆式罗经的两种方法。
第一种是重力下移法。
将陀螺仪的重心沿垂直轴下移，时重心不与支架中心O 重合，当主轴不水平时，产生控制力矩。
根据这种方法制成的罗经称为下重式罗经。
第二种是水银器法或液体连通器法。
在平衡陀螺仪上悬挂液体连通器，液体连通器中注入适量的高比重液体（如水银或其他化学溶剂），用以产生控制力矩。
这类罗经一般被称为水银器罗经或称液体连通器罗经。
7.为何双转子摆式罗经与液体连通器罗经二者的动量矩H 的指向不同？由于地球自转，双转子摆式罗经主轴指北端偏离水平面后产生的重力控制力矩My 使陀螺仪主轴指北端向子午面北端靠拢，自动找北。
第七章船用计程仪第一节概述船用计程仪是一种测量船舶航速和累计航程的导航仪器。
计程仪所提供的航速信息对船舶驾驶极为重要，其主要作用如下：1.计程仪测量的航速信息结合陀螺罗经或磁罗经提供的航向信息，可进行船舶船位推算。
2.向卫星导航仪、自动综合导航仪、ARPA和真运动雷达等导航仪器提供航速信息，可实现船舶自动定位和利于船舶操纵及自动避让。
3.向现代化大型或超大型船舶提供纵向和横向速度信息，保证这些船舶在狭水道航行、靠离码头和锚泊时的安全。
船用计程仪按其测量参考坐标系的不同，可分为相对计程仪和绝对计程仪两类。
相对计程仪只能测量船舶相对于水的速度并累计其航程，如水压式、电磁式等计程仪。
绝对计程仪可以测量船舶对地的速度并累计其航程，如多普勒计程仪和声相关计程仪。
但是当测量水深超过其跟踪深度范围时，绝对计程仪便转换成为跟踪水层的相对计程仪。
具体地讲，工作于“海底跟踪”方式的多普勒、声相关计程仪属于绝对计程仪，工作于“水层跟踪”方式的多普勒、声相关计程仪属于相对计程仪。
水压式计程仪是第二次世界大战后，应用流体力学的伯努利定理制成的，即船舶航行时的水流动压力与航速平方成正比的原理。
这种计程仪在中高速测速时精度较高，但在低速测量时精度和灵敏度均较差，而且其操作维护也不方便，已基本被淘汰。
电磁计程仪是应用电磁感应原理来测量船舶相对于水的航速和累计其航程的。
其优点是测速线性好，测速范围大，而且可测量船舶后退速度，精度较高（1%～2%或0.2Kn），成本低且使用方便。
因此，这种型号的计程仪目前在船舶上得到了普遍的使用。
典型的如国产的CDJ型、日本的EML型、法国的BEN型等。
多普勒计程仪是20世纪70年代初期的产品，它是随着航运事业的发展，为了解决某些大型、超大型船舶的进出港、靠离码头和锚泊等问题而制成的。
这种计程仪是利用声波的多普勒效应进行测速的，它可以提供船舶相对于海底的绝对航速和航程信息，同时还可以测量船舶后退及船首尾横移速度。
航海仪器——测深仪和计程仪实操本实验提供的船用计程仪为宁禄SL806，该设备是用于船舶导航的液晶显示二维（四波束二元）计程仪，能以数字与图形方式显示多种参数，二维方向上（船艏艉方向，左右方向）的速度、合成偏移速度、合成偏移角度、海水温度。
测深仪工作原理为，利用多普勒效应，测定超声波从发出到接收的频率之差（多普勒频移）来测速的。
实验步骤1．计程仪的开机及亮度调节：轻按电源开关，等待设备自检完毕，再按屏幕右侧上下键调节屏幕亮度；2．设置工作状态及选择计程仪工作方式（本机无工作模式转换功能）：（1）报警设置及里程表复位：在F1菜单中，按A键解除报警；按B键调节高度报警（速度报警上限），也可在激活状态下按上下键微调；按C键调节低速报警（速度报警下限），操作同B键；按D键清零航程，再按确认键完成输入；（2）系统设置：在F2菜单中，按A键切换航速单位，再按确认键完成；按B键切换里程单位，再按确认键完成；按C键切换系统语言，再按确认键完成；按D键进入F3/F4菜单，反复按D键可以在F3和F4菜单之间切换；（3）自动校准设置：在F3菜单中，首先要获得一条已知航线的距离数据、GPS高精度测距数据、计程仪高精度测距数据，再对这条航线正程和逆程进行校准，如果有GPS信号接入，则不需要手动输入，具体操作同上；（4）手动校准设置：在F4菜单中，可选择本机F3菜单中存储的三组校准数据，分别按功能键能够手动调节偏移角度、偏移速度和真实速度；3．读取航速和航程数据：在主机显示界面读取相关信息。
本实验提供的回声测深仪为宁禄DS207，该设备拥有高灵敏度接收器并配有先进的探测软件，能实时、精确、稳定地测量并显示水底地形、水底深度、物体形状。
其工作原理为声波在水下往返750米正好是1秒钟，测量声波的往返时间，可以计算水下目标深度。
实验步骤1．测深仪的开机及亮度调节：轻按电源开关，等待设备自检完毕，再按“亮度”和“昼夜”调节按钮调节；2．选择侧深工作模式和显示方式：按“自动”按钮，选择自动或者手动模式，手动模式下根据海图水深，再按“量程”按钮，选择合适量程；3．调整回波信号：旋动“增益”旋钮，抑制杂波使回波清晰，再根据海底底质等情况，按“色标”按钮，使回波轮廓清晰；4．读取深度数据：画面左上角数字显示稳定时可以直接读取，如果数据显示闪烁，则读取第一道回波最上沿对应的量程读数，精度精确到0.1米；5．设置报警功能：按“报警”上下调节最小富裕水深报警。
