一、船用陀螺罗经的硬件组成

横河(YOKOGAW) CMZ 900 系列船用罗经组成系统框图如图 4-1-1 所示：

图 4-1-1 罗经组成系统框图

(一) 电源部分

电源控制箱外形及内置图如图 4-1-2 所示，为主罗盘提供直流电源，将船舶电源转变为罗经用电。图中指示了控制箱内部保险丝、电源开关及接线端子板的安装位置。

图 4-1-2 电源控制箱外形及内置图

(二) 主罗经部分

主罗经负责检测船舶的真实航向，图 4-1-3 主罗经结构示意图指示了船舶主罗经的外部及内部结构示意图。主罗经外部装有电源开关单元和 M 操作单元；内部装有罗经球的容器。

[Image of a marine master compass assembly including the gyro sphere housing and digital operating unit]

图 4-1-3 主罗经结构示意图

(三) 控制箱

控制箱如图 4-1-4 所示，用于分配艏向信号和电源至其他单元，并接收其他信号至罗经（如航速、位置等）。控制箱前面板装配有 C 操作单元，内部装有保险丝、电源开关和端子板。

(四) 罗经复示器

罗经复示器如图 4-1-5 所示，从主罗经接收艏向信号，显示船舶的艏向。

图 4-1-5 罗经复示器

二、船用陀螺罗经开机步骤

(一) 确认船舶供电给陀螺的电源符合系统要求

检查船舶交流、直流电源供电正常，检查电压、频率符合罗经用电要求。

(二) 开启控制箱电源

控制箱电源位于箱内右侧，如图 4-1-6 所示，将拨动开关置于 “ON” 位置电源开启。

(三) 开启主罗经电源

主罗经电源开关位于主罗经前面板（M 操作单元），如图 4-1-7 所示，将拨动开关置于 “ON” 位置电源开启。

[Image of the M-type operating unit with a focus on the power toggle switch]

图 4-1-7 主罗经电源开关

(四) 罗经复示器通电并校准

罗经复示器的接线盒单元如图 4-1-8 所示，从主罗经接入艏向信号和电源。这些信号和电源能够驱动罗经复示器工作。同时，接线盒还具备罗经复示器调光的功能。此外，接线盒内部配置了调零开关，操作人员可以使用这个调零开关，调整罗经复示器与主罗经之间的偏差值。

在起动运行约 5h 以后，主罗经艏向就会确定，系统输出真艏向；罗经复示器和步进信号艏向跟踪主罗经艏向传递至其他需要艏向信号的部件或设备，罗经的起动完成。

三、罗经信号与其他设备的连接

罗经信号的读取需要通过按键操作菜单读取 C 操作单元与 M 操作单元的菜单读取。图 4-1-9 为 C 操作单元面板对应按键功能标注。图 4-1-10 为 M 操作单元面板对应按键功能标注。

(一) 罗经输出信号的查看

1. C 操作单元

图 4-1-11 为 C 操作单元面板显示，艏向显示区域显示当前罗经艏向探测数据和系统状态，数据显示区域显示输入方法和输入的船速及船位信息。

[Image of the C operating unit panel display showing heading and data areas]

图 4-1-11 C 操作单元面板显示

2. M 操作单元

图 4-1-12 为 M 操作单元面板显示，GYRO HEADING 一栏显示数据为当前罗经艏向输出数据。

(二) 罗经信号与其他设备的连接

将罗经输出信号连接至雷达、AIS、VDR 或 ECDIS 等设备时，需先对主罗经串行输出端口的通信协议进行修改。具体操作如下：在 Command 命令模式下，于 “Generat Menu” 菜单中找到代码为 42 的 “Out Port” 选项，调整输出端口的波特率设置，如图 4-1-13 所示。

四、罗经误差的消除方法

罗经误差的消除需要在 C 操作单元中将操作模式转为命令模式，进入设置功能，进而设置和调整各个参数，使得陀螺罗经能够正确显示真实航向。正常情况下罗经会通过分别从 Log 和 GNSS 等输入船舶的速度信号和纬度信号来自动纠正速度误差。

(一) 命令模式的进入

C 操作单元可按住命令按键切换至 “Command Mode”, 面板按键示意图可参照图 4-1-8 与图 4-1-9 中的命令按键的标注位置。

按下命令按键以后，C 操作单元的数据显示区域会显示初级菜单，如图 4-1-14 所示，可通过上下按键及 “ENT” 键完成菜单项目的切换和进入中级菜单（子菜单）。

(二) 速度误差的消除

速度误差校正需通过命令模式进入设置功能子菜单的指令码 21 SPD SET 选项。设置功能的指令码如表 4-1-1 所示：

表4-1-1设置功能指令码

(三) 纬度误差的消除

(四) 冲击误差的消除

陀螺罗经的冲击误差由船舶机动航行（如变速、变向）时产生的惯性力引起。惯性力作用于罗经系统，会导致主轴偏离稳定位置，从而产生误差。其消除方法主要包括以下要点：

1. 设计优化与自然衰减

第二类冲击误差在机动结束后约 1/4 阻尼周期达到最大值，通常经过 1h 左右可自然消失。消除冲击误差的总原则是增长陀螺球的摇摆周期，以减少惯性力对罗经的影响。

2. 补偿法

• 外补偿法：通过外部装置（如基线或刻度盘调整）修正航向读数，直接扣除误差值。
• 内补偿法：向罗经施加补偿力矩（如垂直轴或水平轴补偿力矩），使主轴稳定在子午面内。例如，Sperry MK37 型罗经采用垂直轴补偿，阿玛勃朗 10 型采用水平轴补偿。

当船舶做机动航行时，若船舶纬度低于设计纬度，冲击误差可不做处理；若船舶纬度高于设计纬度，则需关闭阻尼器以消除误差。

(五) 基线误差的消除

船舶陀螺罗经的基线误差，是指罗经设备物理基线与船舶实际首尾面在水平投影上的角度偏差。正常情况下，陀螺罗经航向刻度盘的零刻度线（罗经基线）应与船舶纵轴在水平面的投影线（代表船舶首尾方向）完全重合。若两者存在夹角，罗经指示的航向就会与船舶真实航向产生固定偏差。这种系统性误差会严重影响导航精度，必须通过专业校准来消除。

基线误差的产生主要有三个原因：

• (1) 安装误差：在设备安装时，测量工具不够精确，或者安装操作不当，罗经基座基准面没有与船舶设计首尾面完全对齐，导致一开始就存在基线偏差。
• (2) 船体变形影响：船舶在不同载重状态下，或者遭遇复杂海况时，会发生船体变形，比如出现中拱、中垂等结构性弯曲。这些变形会间接导致罗经安装基座方位偏移。
• (3) 设备部件松动：船舶长期航行过程中，设备持续振动，会使罗经内部机械部件逐渐松动，导致基线随时间慢慢偏移。这种误差会不断累积，需要定期维护控制。

消除基线误差需要按照规范流程进行校准：

对于在运营的船舶，建议结合定期维护周期(如每个航次或每月)进行基线校准。特别是当船舶经历大幅载重变化、结构维修，或者长时间高强度航行后，更要增加校准次数，以保证罗经航向测量的准确性和可靠性。