Elektron. Magnetkompasse
Weiterverarbeitung aus den Meßwerten I, q und
h die Quadratsumme S = I 2 + q 2 + h 2 gebildet.
Es sei H die Horizontalkomponente des
magnetischen Erdfeldes. Dann gilt für die Meß
werte I, q und h (vgl. Abb. 38):
I = H * cos z
q = - H * sin z - R' * sin i Gl.(1)
h = Z + R' * cos i.
Durch Quadrieren und Addieren der Quadrate
erhält man:
S= I 2 + q z + h 2 = (Z 2 + R' 2 + H 2 + 2 * Z * R' * cos i)
+ 2 * H * R' * sin i * sin z. Gl.(2)
Man erkennt daraus, daß S genau dann
vom Krängungswinkel i unabhängig ist, wenn R'
gleich Null ist.
Man kann diesen Zusammenhang benut
zen, um durch systematisches Ändern des kom
pensierenden Feldes R k den Wert von R k zu er
mitteln, bei dem S vom Krängungswinkel i
unabhängig ist. Das kann man z. B. daran er
kennen, daß der Korrelationskoeffizient r ai zwi
schen den Meßgrößen S und i zu Null wird. Der
„richtige“ Wert der kompensierenden Hoch
schiffsfeldstärke R k ist dann eingestellt, wenn
dieser Korrelationskoeffizient gleich Null ist.
Bei der Durchführung der vorgeschlagenen
K-Kompensierung werden, während das Schiff
Rollbewegungen ausführt, in gleichen Zeitab
ständen d gleichzeitig die Größen I, q, h und i ge
messen und elektronisch gespeichert. Die
Abstände d werden so gewählt, daß während ei
ner Rollperiode mehrere Messungen (z. B. 10)
durchgeführt werden. Die Messungen werden
über mehrere Rollperioden hinweg durchgeführt,
die Gesamtzahl der Messungen sei n. Aus den
Meßwerten l m , q m und h m (m = 1 ,.n) wird je
weils die Quadratsumme S m gebildet und zusam
men mit den gleichzeitig gemessenen Werten i m
für den Krängungswinkel abgespeichert. Nach
Abschluß der n Messungen wird der Korrelati
onskoeffizient zwischen den Größen S und i, r SJ ,
berechnet.
Zum Durchführen der Kompensierung wird
zunächst die Messung und Berechnung von r SJ
bei dem bestehenden Wert der kompensieren
den Feldstärke R k , R k (1), durchgeführt. Ergibt
sich für den ermittelten Wert von r Si , r Si (1), der
Wert Null oder ein genügend kleiner Betrag,
dann ist der Kompensiervorgang abgeschlossen
und der bisher verwendete Wert von R k wird wei
terverwendet. Ist r Sil ungleich Null, dann wird R'
durch „systematisches Probieren“ und an
schließendes Benutzen von linearer Interpola
tion so verändert, daß der ermittelte Korrelati
onskoeffizient Null wird. Der zugehörige Wert
von R k ist der gesuchte Wert für die kompensie
rende Hochschiffsfeldstärke.
Zur Messung von i kann insbesondere das
System zur K-Kompensierung des elektroni
schen Magnetkompasses selbst eingesetzt wer
den: Ein kurzzeitiger Stromimpuls von bekannter
Größe wird durch die zur Erzeugung des kom
pensierenden Hochschiffsfeldes verwendete
Spule gegeben. Das von diesem Strom erzeugte
Hochschiffsfeld erzeugt in dem Querschiffssen
sor kurzzeitig ein zusätzliches Magnetfeld. Die
ses bewirkt kurzfristig eine Änderung des ge
messenen Wertes q. Diese Änderung wird
gemessen. Sie ist ein Maß für i.
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