关于磁罗经自差校正工作电算化发展的实践与分析

【摘要】简要分析了磁罗经校差工作的现状，阐明了传统校差手段在效率和易用性等方面存在的不足。联系自身实际工作，提出了磁罗经校差与智能手机、PDA和电脑等电算设备相结合的思路和具体实施方案。说明了在科技发展浪潮中，传统技能与现代化信息技术相互结合以取得完善、提高的趋势和重要性。

【关键词】磁罗经；自差校正；电算化

随着技术发展，以GMDSS系统为基本框架的船舶通信导航设备日益完善，电航设备高度集成化在提供更加快速、准确和交互性航行辅助功能的同时，对船舶用电环境、设备稳定性以及故障排查和备件供应也提出了更高的要求。船舶失电、导航设备故障等意外情况，具有很大的安全隐患，甚至可能造成重大责任事故。在此情况下，包括磁罗经在内的传统物理性助航设备，以其系统的相对独立性和稳定性，为航行提供着最基本的安全保障。所以保证其可靠、有效工作，同时摒弃对电航设备的过度依赖具有重大意义。笔者作为一名磁罗经校正员，感觉目前工作的难点主要集中在船期紧、靠泊时间短和船舶及周围磁电干扰日益严重两方面。所以进一步提高磁罗经自差校正工作的效率和准确性，增强校差技术抗磁电干扰能力，是目前工作的重点。

一、关于太阳方位角电算化与智能便携设备的实践应用

长期以来，磁罗经校正员依靠简易可编程计算器计算太阳方位角和自差，设备本身计算能力和屏幕尺寸制约了数据输入输出的效率和直观性。随着以WINDOWS PHONE（简称WP）、ANDROID、IOS等为代表的智能手机的普及，相较普通计算器，提供了更快的CPU处理器，更方便的键盘和更大的屏幕。以WP系统为例，笔者应用该系统编程软件F（x） V2.0通过类似C语言语句重新编写并载入改进算法后的太阳方位角计算程序，具体程序在*附件1《WP太阳方位角计算源程序》中，不仅使计算过程更加清晰规范；数据输出更加快速准确；更大的屏幕，也使得数据读取更加直观、全面。因为简化的C语言非常简洁易用，通过短时间的学习就可以掌握，使用者可以随时对通过UNICODE编辑器对算法进行修改，增减函数，在作业现场实现其他附加计算。除WP系统外，其他智能系统亦有类似软件可供使用，手机完全可以取代传统计算器，不仅在一定程度上提高了校差工作的效率，还可以为将来的校正从业人员节省一笔购置可编程计算器不必要的开销。

同理，技术的发展不仅可以应用在日常必备的手机上，其他任何便携式设备，包括PDA、笔记本电脑等都可以做相类似的应用。现在，人们亦可利用EXCEL软件，设计更高精度的方位角计算程序。以此为基础，磁罗经校正员可以根据实际需要对该程序进行调整和功能衍伸，得到更加精确的太阳方位角、太阳高度角和磁方位角数据。

二、校差扩展计算与靠泊校差理论电算化的实践与分析

通过在EXCEL自差校正程序中引入时间函数，便可以实现太阳方位角度值的实时更新，以及自动求取自差系数等校差参数。由于EXCEL可以在几乎所有计算机系统中运行，其良好的兼容性提供了良好的调试环境。笔者结合当下最新的的船靠码头校正自差法，编写了一套靠泊校差的后续计算程序，已经有磁罗经专家对船靠码头时的自差校正在理论上进行了比较深入的研究和系统阐述，也提供了一些的计算方案参考，以此为依据，自现有EXCEL程序中取得太阳方位角数据后，通过输入近期航海日志记录的8个航向罗经自差，求取自差系数，然后根据船靠码头的船首真方位φ，将自差系数B、C、D通过三角函数分解，参考原始公式：δB=Bsinφ；δC=Ccosφ；δD=Dsin（2xφ）。经过电算得出各系数对应的自差偏移量，最后程序会自动生成一套校差方案，指导校正员按照既定顺序对横、纵磁棒和软铁球的位置调整到合适位置。因为计算前后数据均由实地采集，理论上可以有效的补偿码头吊车、货物堆栈等简单结构所产生的磁电干扰，除非遭遇强磁干扰环境，是可以保证校差的准确性，确保磁罗经校正结果满足SOLAS公约的要求，足以保障船舶航行安全。同时由于使用原地校差，不需要专门到锚地跑位，既节约时间，也节省了一笔可观的燃油费用，同时避免了在拥挤的锚地航行与他船发生擦碰的风险。

三、关于磁罗经校差工作深入发展电算化的意义

古有司南、指南针，在此基础上发展成型的磁罗经为人类探索世界做出了巨大的贡献，对航海事业的发展起到了举足轻重的作用，在导航设备电子化大行其道的今天，磁罗经还将以其独特的物理特性，作为现代高技术电子仪器的最可靠的技术备份，继续扮演基础航海设备的不可替代的重要角色。伴随航运业的高速发展，传统磁罗经校差工作在效率和易用性方面的不足日益凸显，必须顺应发展潮流，结合最新的计算机技术，深入发展电算化，丰富校差手段，与智能设备相互嵌合并不断更新，让这门古老的技术焕发更加蓬勃的生机，用与时俱进的理念和手段为航海事业保驾护航。

*附件1：《WP太阳方位角计算源程序》

in float cs60，wd60，jd60，cw60，sc60，cicha；输入六十进制船时＼经纬度＼赤纬＼时差＼磁差

float cw10，wd10，sc10，jd10，cs10；

out float ss10；

int a，b，c，d，e；

float t，jc10，singd，gd，cosfwj1，cosfwj2；

out float FWJ，CFW，GDJ；输出太阳方位角＼磁方位＼高度角

a=cw60；

b=wd60；

c=sc60；

d=jd60；

e=cs60；

cw10=（cw60-a）/0.6+a；六十进制换算十进制

wd10=（wd60-b）/0.6+b；

sc10=（sc60-c）/0.6+c；

jd10=（jd60-d）/0.6+d；

cs10=（cs60-e）/0.6+e；

jc10=（jc10-120）*4/60；

ss10=（cs10+jc10）+sc10/60；

t=（ss10-12）*15；

singd=sin（cw10*PAI/180）*sin（wd10*PAI/180）+cos（cw10*PAI/180）*cos（wd10*PAI/180）*cos（t*PAI/180）；

gd=asin（singd）；

GDJ=gd*180/PAI；

cosfwj1=singd*sin（wd10*PAI/180）-sin（cw10*PAI/180）；

cosfwj2=cosfwj1/cos（gd）/cos（wd10*PAI/180）；

FWJ=acos（cosfwj2）*180/PAI+180；

CFW=FWJ-chicha

参考文献

[1]关政军.磁罗经技术.大连：大连海事大学出版社，2003

作者简介

刘昊天，1981年生，男，山东青岛人，青岛远洋通信导航有限公司职工.