[科普中国]-光学方位仪

简介

用以精确测量目标方位和舷角的光学仪器，就叫做光学方位仪。

光学方位仪简称方位仪，是罗经的附属仪器，与罗经配合使用。

方位仪种类多，有方位镜、方位杆、方位盘，它们都用来测量目标在水平面上相应于罗经的度数。通常，它们装在罗经上，用它对准目标，便可方便地测得目标方位。

罗经概述罗经是提供方向基准的仪器。船舶用以确定航向和观测物标方位。罗经有磁罗经和陀螺罗经两种，一般海船都同时装备有磁罗经和陀螺罗经。前者简单可靠，后者使用方便、准确。1

磁罗经是利用磁针指北的特性而制成。指南针即是原始型式的磁罗经，是中国古代四大发明之一。用于航海的指南针又称罗盘。铁船出现后，磁经产生了自差。19世纪以后，先后提出消除自差的方法，至20世纪初，性能稳定、轴针摩擦更小的液体罗经制成，曾用于大部分船舶。磁罗经有磁差，是由于地磁极与地极不一致而产生。存在于磁北和真北之间的夹角，即磁偏角。海图上标注有本地磁差和年变化率，使用磁罗经时可据以修正读数。磁罗经结构主要由罗经柜和罗经盆组成，带有磁针的罗经卡安装在盆内。

电罗经罗经又称陀螺罗经，是利用陀螺仪的定轴性和进动性，结合地球自转矢量和重力矢量，用控制设备和阻尼设备制成以提供真北基准的仪器。陀螺罗经是由主罗经与分罗经、电源变换器、控制箱和操纵箱等附属设备构成。

磁罗经磁罗经主要由罗经柜和罗经盆两部分组成。带有磁针的罗经卡安装在罗经盆内。磁罗经按结构可分为干罗经和液体罗经两种；按用途可分为标准罗经、操舵罗经、应急罗经、艇用罗经等。现代船舶多在驾驶台顶的露天甲板上装一能将罗经卡读数投射到驾驶室内的标准罗经，可兼作操舵罗经。这种罗经有反射式和投影式两种，它们的基本结构同普通罗经相似，仅多一套光学投射系统。2

陀螺罗经又称电罗经，是利用陀螺仪的两个基本特性即定轴性和进动性，结合地球自转矢量和重力矢量，借助控制设备和阻尼设备而制成的提供真北基准的一种指向仪器。陀螺罗经是根据法国学者L.傅科1852年提出的利用陀螺仪作为指向仪器的原理而制造的。德国人安许茨于1908年,美国人E.A.斯佩里于1911年,英国人S.G.布朗于1916年分别制成以他们的姓氏命名的 3种不同的陀螺罗经,布朗罗经以后又发展为阿马-布朗罗经。现在这3种罗经都各自形成产品系列。

陀螺罗经通常由主罗经和附属仪器两部分组成。附属仪器包括电源变换器、控制箱或操纵箱和分罗经等，是确保主罗经正常工作的必需设备。为了减少陀螺罗经的部件数，电源变换器可与控制箱组装，也可与主罗经组装成一体。主罗经一般可带8～20个分罗经,用以复示主罗经的航向。现代陀螺罗经向着尺寸小、重量轻、使用寿命长、维修方便、操作简便并能适用于大、中、小型船舶的趋势发展。例如以逆变器代替变流机，以固态元件代替电子管，以无接触式发送器代替接触式发送器等。新型陀螺罗经的灵敏部分一般都制成密封球形，并用特制的液体支承以提高其精度和可靠性。

舷角概述舷角是指船首线（航向线）与物标方位线之间的夹角。舷角以航向线为基准，一种度量方法为顺时针量至物标方位线，另一种为向左或向右量至物标方位线。3

舷角又称相对方位，是指航向线与物标方位线之间的夹角。舷角随着航向的变化而变化。

度量方法有以下两种度量方法：

1）以360°划分的圆周舷角

它是以航向线为基准，顺时针量至物标方位线，范围为0°~360°。

2）以180°划分的左右舷角

它同样是以航向线为基准，向左或向右量至物标方位线，范围为0°~180°。度量时必须标明左、右舷角，向左度量的称左舷角，向右度量的称右舷角。若左舷角为90°时称左正横，右舷角为90°时称右正横。左正横和右正横统称为物标的正横。

换算关系航向、方位和舷角间存在一定的换算关系，具体表达式如下：

方位=航向+舷角

或方位=航向+右舷角

方位=航向-左舷角

由于航向、方位的范围在0°~360°，计算航向、方位的结果如得负值则应该加上360°，如大于360°，则应将计算结果减去360°。（其中的航向包括真航向、罗航向和磁航向；方位包括真方位、罗方位和磁方位）