Судовой магнетизм. Девиация магнитного компаса

Федеральное агентство по рыболовству
«БГАРФ» ФГБОУ ВО «КГТУ»
Калининградский морской рыбопромышленный колледж
ПМ.5 «Основы судовождения»
А.В. Щербина
Калининград
2016 год

=1=
ПМ 5. Основы судовождения Всего 32ч.
5.1. Форма и размеры Земли. Географические координаты. 4ч.
5.2. Единицы длины и скорости, принятые в судовождении 2ч.
5.3. Дальность видимого горизонта и дальность видимости предметов и
огней 2ч.
5.4. Системы деления горизонта
2ч.
5.5. Понятие о магнитн. поле Земли. Магнитные курсы и пеленги 6ч
5.6. Девиация магнитного компаса. Компасные курсы и пеленги,
исправление и перевод 4ч.
5.7. Технические средства судовождения
4ч.
5.8. Основы лоции. Навигационные опасности. Береговые и плавучие
средства навигационного оборудования 2ч.
5.9. Гидрометеорология. Гидрометеорологические приборы и
инструменты 4ч.
2

ПМ.5«Основы судовождения»
Лекция 3
1. Понятие о магнитном поле Земли. Магнитные курсы и
пеленги.
(магнитное поле Земли, магнитные полюса, магнитный меридиан, магнитное
склонение, обозначение магнитного склонения на морских навигационных картах,
изменение магнитного склонения, приведение склонения к году плавания,
магнитные аномалии и бури, магнитные курсы и пеленги, зависимость между
магнитными и истинными направлениями).
2. Девиация магнитного компаса. Компасные курсы и пеленги,
исправление и перевод.
(понятие о магнетизме судового железа, магнитное поле судна, компасный
меридиан, девиация магнитного компаса, понятие об уничтожении девиации,
определение остаточной девиации, таблицы девиации, компасные курсы и пеленги,
зависимость между компасными и магнитными направлениями, курсовые углы на
предметы и их применение, необходимость перехода от истинных направлений к
компасным и от компасных к истинным, зависимость между истинными и
компасными направлениями, общая поправка магнитного компаса, порядок
перехода от компасных к истинным направлениям (исправление) и от истинных
направлений к компасным (перевод).
…
3

ПМ.5«Основы судовождения»

Земной шар представляет собой магнит, окруженный собственным магнитным полем.
Магнитные полюса Земли находятся относительно недалеко от полюсов
географических, но не совпадают с ними. Согласно современным представлениям
физики, силовые линии магнитного поля Земли «выходят» из южного (Psм)
магнитного полюса и «входят» в северный (Pnм).
Для решения большинства навигационных задач необходимо,
и как можно точнее, определять направление на
Северный географический полюс Земли.
С древних времён для этого применялся свободно
подвешенный намагниченный кусочек железа, имеющий
продолговатую форму - прообраз магнитных компасов.
Но у магнитных компасов имеется существенный недостаток –
они показывают направления не на северный
географический полюс, а на северный магнитный.
И - не совсем точно.
Однако неточности магнитных компасов подчиняются
определённым закономерностям, которые уже хорошо
известны. Зная эти закономерности, и имея неточное
направление на север, указанное таким компасом (компасный
норд), возможно достаточно точно определить направление на
северный географический полюс (истинный норд).
…
4

ПМ.5«Основы судовождения»
1. Понятие о магнитном поле Земли. Магнитные курсы и пеленги.
(магнитное поле Земли, магнитные полюса, магнитный меридиан).
Cтрелка магнитного компаса стремится расположиться вдоль этих силовых линий. Но
стрелка – практически прямая, а силовые линии – приближенные к эллиптической
форме кривые. Поэтому стрелка располагается почти по касательной к силовой
линии.
Строго по касательной располагается вектор
напряженности магнитного поля (Т), который является
его физической характеристикой. Этот вектор можно
разложить на вертикальную (Z) и горизонтальную (H)
составляющие. Горизонтальная ориентирует стрелку
компаса вдоль силовой линии, «заставляя» показывать на
север, а вертикальная – наклоняет стрелку
относительно плоскости горизонта, почему она и
располагается не строго горизонтально, а почти по
касательной к силовой линии.
…
5

ПМ.5«Основы судовождения»
1. Понятие о магнитном поле Земли. Магнитные курсы и пеленги.
(магнитное поле Земли, магнитные полюса, магнитный меридиан).
Величины T, Z, H, I, d называются элементами земного магнетизма.
Между ними существуют следующие геометрические зависимости:
Н = T cos I ; Z = T sin I.
Угол, на который отклонён вектор магнитной напряжённости по отношению к плоскости
истинного горизонта, характеризует (но не определяет) магнитное наклонение (I). Так как и
стрелка компаса, и вектор напряженности практически располагаются по касательной к силовой
линии, существует определение магнитного наклонения, которое вытекает из элементарных
законов геометрии – магнитное наклонение – вертикальный угол между осью свободно
подвешенной магнитной стрелки и плоскостью истинного горизонта.
Для лучшего запоминания – магнитное наклонение – это то, что заставляет стрелку
наклоняться к земле.
…
6

ПМ.5«Основы судовождения»
1. Понятие о магнитном поле Земли. Магнитные курсы и пеленги.
(магнитное поле Земли, магнитные полюса, магнитный меридиан, магнитное склонение,).
Вертикальная плоскость, проходящая через силовую линию магнитного поля (а, значит, и через
магнитную стрелку) называется в навигации плоскостью магнитного меридиана. Плоскость
магнитного меридиана пересекает поверхность земного шара. В результате этого пересечения
получается замкнутая кривая, близкая к окружности. Эта кривая – магнитный меридиан
наблюдателя.
Для удобства при решении навигационных задач принято другое, более компактное определение:
магнитный меридиан – след от пересечения плоскости истинного горизонта плоскостью магнитного
меридиана.
Но в разных, расположенных даже довольно близко, точках Земли оказывается (при точных замерах), что
магнитная стрелка показывает не одно и то же направление – на магнитный полюс. Такое природное явление
обусловлено тем, что в разных точках Земли магнитное поле испытывает разнообразные влияния и, как
следствие, имеет неоднородные характеристики.
Величина указанных отклонений в навигации «привязывается» к плоскости истинного меридиана
и называется магнитным склонением.
7
…

ПМ.5«Основы судовождения»
1. Понятие о магнитном поле Земли. Магнитные курсы и пеленги.
(магнитный меридиан, магнитное склонение).
Определение магнитного склонения:
магнитное склонение (обозначается – d) – это угол между северными частями магнитного (Nм) и истинного
(Nи) меридианов наблюдателя; или – горизонтальный угол на плоскости истинного горизонта,
образованный пересечением этой плоскости плоскостями магнитного и истинного
меридианов наблюдателя.
Магнитное склонение отсчитывается от северной части истинного меридиана (Nи) к востоку (к Е) или к
западу (к W) от 0º до 180 º.
Если магнитный меридиан отклонён от истинного к востоку, то склонение называется восточным
и ему присваивается знак «плюс» (+), если же магнитный меридиан отклоняется от истинного
к западу, тогда склонение – западное, и ему присваивается знак «минус» (–).
Магнитное склонение Е (восточное)
Магнитное склонение W (западное)
Значения магнитного склонения в различных точках земли различно и колеблется в умеренных широтах от 0º до
≈ 25º. В высоких широтах магнитное склонение достигает значений в десятки градусов, а если измерить его,
находясь между северным магнитным и северным географическим полюсами, то оно составит 180º (так же и с
«парой» южных полюсов).
8
…

ПМ.5«Основы судовождения»
1. Понятие о магнитном поле Земли. Магнитные курсы и пеленги.

навигационных картах).
Для осуществления измерений элементов земного магнетизма (из которых важнейшим является магнитное
склонение d), используются научно-исследовательские суда.
На основании их измерений составляются карты магнитных склонений, которые называют – изогоническими.
На этих картах нанесены кривые линии, которые соединяют точки с одинаковыми значениями магнитных
склонений. Эти линии принято называть изогонами.

Менее употребительны линии, соединяющие точки с одинаковым магнитным наклонением (не путать со
склонением!) –изоклины. Нулевая изоклина (соединяет точки с нулевым магнитным наклонением)
называется магнитным экватором.

Вблизи магнитных полюсов магнитное наклонение(не путать со склонением!) принимает значение 90º. Это
значит, что стрелка стремится принять вертикальное положение. Такая стрелка хороша, как отвес, но
никуда не годится, как определитель направлений в море. На экваторе же стрелка чувствует себя
вольготно, располагаясь практически горизонтально. (магнитное наклонение равно нулю!).
Отсюда правило: лучше всего магнитный компас работает в
районе магнитного экватора (и, грубо говоря,
географического тоже, если нет аномалии), и совсем
неприменим в непосредственной близости от магнитных
полюсов (но в высоких широтах его применяют).
Карты, на которых приводятся значения магнитного наклонения,
называются изоклиническими.
Также установлено, что в одном и том же месте величина
магнитного склонения с течением времени изменяется (как
изменяется и местоположение магнитных полюсов Земли –
дрейф магнитных полюсов).
…
9

10.

ПМ.5«Основы судовождения»
1. Понятие о магнитном поле Земли. Магнитные курсы и пеленги.
(магнитный меридиан, магнитное склонение, обозначение магнитного склонения на морских
навигационных картах).
карты магнитных склонений называют – изогоническими.
На этих картах нанесены кривые линии, которые соединяют точки с одинаковыми значениями магнитных склонений.
Эти линии называют изогонами.
Изогона, соединяющая точки с нулевым склонением носит название агоны.
линии, соединяющие точки с одинаковым магнитным наклонением (не путать со склонением!) –изоклины.
Нулевая изоклина (соединяет точки с нулевым магнитным наклонением) наз. магнитным экватором.
Магнитный экватор – неправильная кривая, пересекающая географический экватор в двух точках.
Вблизи магнитных полюсов магнитное наклонение(не путать со склонением!) принимает значение 90º.
На экваторе же стрелка располагается практически горизонтально. (магнитное наклонение равно нулю!).
лучше всего магнитный компас работает
в районе магнитного экватора (и, грубо
говоря, географического тоже, если нет
аномалии), и неприменим в
непосредственной близости от
магнитных полюсов.
Карты, на которых приводятся значения
магнитного наклонения,
называются изоклиническими.
В одном и том же месте величина
магнитного склонения с течением
времени изменяется (как изменяется и
местоположение магнитных полюсов Земли –
дрейф магнитных полюсов).
…
10

11.

ПМ.5«Основы судовождения»
1. Понятие о магнитном поле Земли. Магнитные курсы и пеленги.
(обозначение магнитного склонения на морских навигационных картах, изменение магнитного
склонения, приведение склонения к году плавания, магнитные аномалии и бури).
Независимо от наименования магнитное склонение (d) увеличивается или уменьшается по своей
абсолютной величине.
Описанная процедура производится ещё на этапе предварительной прокладки маршрута перехода и
обязательно – на каждой используемой карте.
Cклонение в разных точках земной поверхности – разное. И оно зачастую разное на разных участках
морской карты. Так оно и указывается – различное– в нескольких местах карты (вместе с
соответствующим годовым изменением). Необходимо осуществить приведение склонения
к году плавания на каждом таком участке!
Говоря о земном магнетизме, нельзя не
затронуть такое явление, как магнитные
аномалии. Они возникают в местах, где
имеются крупные залежи пород, обладающим
своим собственным магнитным полем. Такое
поле, как бы складываясь с магнитным полем
Земли, вызывает изменения параметров
последнего. Магнитные аномалии указаны на
картах специальными линиями. Так же
указывается и величина наибольших
изменений магнитного склонения.
Пользоваться в таких районах магнитными
компасами нежелательно, потому что их
показания здесь не имеют практического
значения.
…
11

12.

ПМ.5«Основы судовождения»
1. Понятие о магнитном поле Земли. Магнитные курсы и пеленги.
(приведение склонения к году плавания).
Для удобства величина магнитного склонения на навигационных картах указывается не в виде изогон, а цифрами
только для отдельных точек земной поверхности. В заголовке карты указывается величина годового изменения
склонения и год, к которому отнесены помещенные сведения о магнитном склонении. Так как навигационные
карты издаются периодически, то судоводитель должен учитывать изменение склонения, указанное на карте, за
число лет, прошедших с момента издания карты до года плавания. Расчет по приведению склонения к году
плавания выполняется по формуле
Где d - искомое склонение для года плавания;
d0 - склонение, указанное на карте;
Ad - величина годового изменения склонения со знаком плюс при увеличении и минус при уменьшении;
п - число лет, прошедших от момента, к которому отнесено склонение, указанное на карте, до года плавания.
В данной формуле перед п требуется учитывать знак склонения (+ Оst и - W).
Пример 1. Склонение, указанное на карте, 3°,1 Оst приведено к 2007 г. Годовое уменьшение 0°, 2. Плавание
совершается в 2017. г. Привести склонение к году плавания.
Решение. Подставляя заданные величины в формулу (8), получаем
d(2017) = + 3°,1 + 10 (-0°,2) = + 1°,1
Для удобства работы на карте полезно рассчитанные значения склонения, приведенные к году плавания,
выписать на полях карты таким образом, чтобы они оказались на воображаемых линиях изогон, проходящих
через те точки карты, где склонение указано, а с перемещением судна от одной изогоны к другой величину
склонения следует учитывать пропорционально пройденному расстоянию путем интерполирования.
…
12

13.

ПМ.5«Основы судовождения»
1. Понятие о магнитном поле Земли. Магнитные курсы и пеленги.
(магнитные курсы и пеленги, зависимость между магнитными и истинными направлениями).
Магнитные направления – это направления, измеряемые относительно магнитного
меридиана. К ним относятся: магнитный курс (МК) и магнитный пеленг (МП)

отсчитываемый от N части магнитного меридиана
по часовой стрелке до линии курса,
называется магнитным курсом (МК).
Угол в плоскости истинного горизонта,
отсчитываемый от N части: магнитного меридиана
по часовой стрелке до направления на предмет,
называется магнитным пеленгом (МП).
Магнитные курсы и пеленги могут быть в пределах
от 0 до 360°.
зависимость между магнитными и истинными
направлениями:
ИК=МК +d, ИП = МП + d, МК =ИК -d,
МП=ИП -d, d= ИК - МК= ИП - МП
Зная магнитный курс и курсовой угол предмета,
можно найти магнитный пеленг предмета:
МП = МК + КУ пр/б или МП = МК - КУ л/б.
Заменяя наименования КУ знаками, получим МП =
МК+ (± КУ) а при круговом счете курсовых
углов МП = МК + КУ.
…
13

14.

ПМ.5«Основы судовождения»

перевод.

компаса).
необходимо знать ещё об одной характеристике, применяющейся в работе с морскими
магнитными компасами. Её название – девиация (обозначается δ– «дельта»).
Она возникает в результате того, что металлические
детали судна, на котором установлен компас, с течением
времени намагничиваются (то есть сами становятся
магнитами, обладающими собственными полями).
Магнитные поля деталей судна вступают во
взаимодействие с магнитным полем Земли и в результате
вокруг каждого судна создаётся суммарное поле,
отличающееся своими характеристиками от магнитного
поля Земли в какой-либо её точке.
Следовательно, стрелки компасов устанавливаются не по
линии вектора напряженности магнитного поля Земли, а по
линии равнодействующей (образно говоря – суммарной)
напряженности обоих полей (Земли и судна).
Это значит, что, кроме магнитного склонения, появляется
ещё одна «поправочка», мешающая нам получить
направление на истинный (географический) северный полюс.
Эта «поправочка» и есть девиация.
…
14

15.

ПМ.5«Основы судовождения»
2. Девиация магнитного компаса. Компасные курсы и пеленги, исправление и
перевод.
(компасный меридиан, девиация магнитного компаса).
Дадим более строгое определение девиации. Но сначала нам нужно ввести ещё одно понятие.
Это понятие компасного меридиана.
Его плоскость проходит вертикально через центр Земли и ось свободно подвешенной магнитной стрелки.
Поэтому: компасный меридиан – это след от пересечения плоскости истинного горизонта плоскостью
компасного меридиана
Тогда: девиация магнитного компаса – это
горизонтальный угол между плоскостью
магнитного и плоскостью компасного
меридианов.
Девиация отсчитывается от северной
части магнитного меридиана(в отличие от
склонения, отсчитываемого от меридиана
истинного) в восточную (к Е) или западную (к
W) стороны. Соответственно восточная (к
Е) девиация имеет знак «плюс» (+), а
западная (к W) – «минус» (–).
Важно понять и запомнить! При
изменении курса судна изменяется
и значение девиации.
…
15

16.

ПМ.5«Основы судовождения»
2. Девиация магнитного компаса. Компасные курсы и пеленги, исправление и
перевод.

сотрясения.
Во всех таких случаях нужно заново определять девиацию и составлять её таблицу. Зная девиацию,
можно вычислить направления относительно магнитного меридиана, используя компасные
направления.
16
…

17.

ПМ.5«Основы судовождения»
2. Девиация магнитного компаса. Компасные курсы и пеленги, исправление и
перевод.
(девиация магнитного компаса, понятие об уничтожении девиации).
Уничтожение девиации компаса на судне - трудоемкая работа, обычно выполняемая специалистами-девиаторами, а
иногда и судоводителями.
После уничтожения девиации у судовых магнитных компасов определяют остаточную девиацию, которая обычно не
превышает 2-3°. Ее находят из наблюдений на восьми равноотстоящих главных и четвертных курсах.
Для определения остаточной девиации компасов существует несколько способов. Чаще всего ее определяют по
створам, пеленгу отдаленного предмета; взаимным пеленгам; пеленгам небесных светил.
Простой и наиболее точный способ - это определение девиации по створам. Для этого, следуя одним из курсов,
пересекают линию створных знаков, магнитное направление которых известно. В момент пересечения створов, по
магнитному компасу замечают компасный пеленг створов.
Девиация на данном курсе определится из соотношений:
б = ОМП - ОКП; б = МП -КП,
где ОМП - отсчет магнитного пеленга; ОКП - отсчет компасного
пеленга. Определив остаточную девиацию, по специальным формулам вычисляют таблицу девиации для
компасных курсов через 15 или 10° .
Правилами технической эксплуатации предусмотрено уничтожение девиации магнитного компаса не реже раза в шесть
месяцев. Если на судне производились ремонтные работы с применением электросварки, а также после погрузки
грузов, изменяющих магнитное состояние судна (металлические конструкции, трубы, рельсы и т. п.), необходимо
дополнительно уничтожить девиацию. В этих случаях при выдаче капитану плана-задания на рейс следует учитывать
время, необходимое для уничтожения и определения девиации компаса. Обычно на девиационные работы требуется
2-4 ч. Судно приводят в походное состояние, трюмы закрывают, грузовые стрелы укладывают по-походному,
палубный груз принайтовывают, а затем выходят на рейд, оборудованный специальными створами, и девиатор
производит все работы по уничтожению девиации.
17
…

18.

ПМ.5«Основы судовождения»
2. Девиация магнитного компаса. Компасные курсы и пеленги, исправление и
перевод.
(понятие об уничтожении девиации, определение остаточной девиации, таблицы девиации).
…
18

19.

ПМ.5«Основы судовождения»
2. Девиация магнитного компаса. Компасные курсы и пеленги, исправление и
перевод.

Плоскость компасного меридиана – вертикальная плоскость, проходящая через стрелку магнитного компаса,
установленного на судне и перпендикулярная плоскости истинного горизонта наблюдателя.
Компасный меридиан (NК – SК) – линия пересечения плоскости компасного меридиана с плоскостью истинного
горизонта наблюдателя.
Девиация магнитного компаса – угол в плоскости истинного горизонта наблюдателя между северными частями
магнитного и компасного меридианов
(обозначается символом – δ – «дельта»).
Девиация магнитного компаса (δ)отсчитывается
от северной части магнитного меридиана к Е или к W
от 0° до 180°.
При вычислениях восточную (Е) девиацию принято
считать положительной («+»), а западную (W) –
отрицательной («–»).
…
19

20.

21.

22.

ПМ.5«Основы судовождения»
2. Девиация магнитного компаса. Компасные курсы и пеленги, исправление и
перевод.
(компасные курсы и пеленги, зависимость между компасными и магнитными направлениями, курсовые углы на
предметы и их применение, необходимость перехода от истинных направлений к компасным и от
компасных к истинным, зависимость между истинными и компасными направлениями, общая поправка
магнитного компаса, порядок перехода от компасных к истинным направлениям (исправление) и от
истинных направлений к компасным (перевод).
Поправка магнитного компаса – это горизонтальный угол в плоскости истинного горизонта наблюдателя
между северной частью истинного и северной частью компасного (по магнитному компасу) меридианов.
Обозначается как ΔМК. Пределы ее измерения (изменения) от 0° до 180°.
Если компасный меридиан магнитного компаса (NKмк) отклонен к востоку (к Е) от истинного меридиана (NИ),
то поправка магнитного компаса (ΔМК) считается положительной и при вычислениях ей придается знак «+».
Если компасный меридиан магнитного компаса (NKмк) отклонен к западу (к W) от истинного меридиана (NИ), то
поправка магнитного компаса (ΔМК) считается отрицательной и при вычислениях ей придается знак «–».
…
22

23.

ПМ.5«Основы судовождения»
2. Девиация магнитного компаса. Компасные курсы и пеленги, исправление и
перевод.

компасным (перевод).

курсов и пеленгов (румбов).
КК (или КП)

+
Всегда «плюс»
δ
Выбирается из таблицы остаточной
девиации по значению КК.
=
МК
Магнитный курс
+
Всегда «плюс»
d
Выбирается с карты, приводится к году
плавания.
=
Формулы исправления румбов:
! Склонение d и девиация δ
используются во всех
навигационных
Формулах со своими знаками(+ Е)
и (-W) !
ИК(или ИП)
Прокладывается на карте
ИЛИ
КК (или КП)
Снимается показание с магнитного компаса
+
Всегда «плюс»
ΔМК
ΔМК = d + δ.
=
ИК(или ИП)
Прокладывается на карте
…
23

24.

ПМ.5«Основы судовождения»
2. Девиация магнитного компаса. Компасные курсы и пеленги, исправление и
перевод.
(порядок перехода от компасных к истинным направлениям (исправление) и от истинных направлений к
компасным (перевод).
Задачи, связанные с переходом от
компасных курсов и пеленгов к истинным,
называются исправлением курсов и
пеленгов (румбов), а задачи, связанные с
переходом от снятых с карты истинных
кусов и пеленгов к компасным - переводом
курсов и пеленгов (румбов).
! Формулы перевода румбов:
Склонение d и девиация δ
используются во всех
навигационных
формулах
со своими знаками(+ Е) и (-W) !
ИК (или
ИП)
Снимается значение с карты.
-
Всегда «минус»
d
Выбирается с карты, приводится к году плавания.
=
МК
Магнитный курс
-
Всегда «минус»
δ
Выбирается из таблицы остаточной девиации по
значению МК.
=
КК (или
КП)
Задается рулевому.
ИЛИ
ИК (или
ИП)
Снимается значение с карты.
-
Всегда «минус»
ΔМК
ΔМК = d + δ.
=
КК (или
КП)
Задается рулевому.
…
24

25.

26.

ПМ.5«Основы судовождения»
2. Девиация магнитного компаса. Компасные курсы и пеленги, исправление и
перевод.
(понятие о магнетизме судового железа, магнитное поле судна, компасный меридиан, девиация магнитного
компаса, понятие об уничтожении девиации, определение остаточной девиации, таблицы девиации,
компасные курсы и пеленги, зависимость между компасными и магнитными направлениями, курсовые
углы на предметы и их применение, необходимость перехода от истинных направлений к компасным и от
компасных к истинным, зависимость между истинными и компасными направлениями, общая поправка
магнитного компаса, порядок перехода от компасных к истинным направлениям (исправление) и от
истинных направлений к компасным (перевод).
При изменении курса судна изменяется и значение девиации.
Это происходит вследствие того, что изменяется положение железных частей судна
относительно магнитной стрелки, а кроме того, железные части судна при повороте изменяют
своё положение относительно силовых линий магнитного поля Земли, что приводит к изменению
равнодействующей напряженности, о которой мы упоминали (ещё говорят – судовое железо при
повороте частично перемагничивается, что тоже верно). Именно поэтому девиацию определяют
для разных курсов и составляют специальную таблицу, которой впоследствии пользуются.
Ясно также, что в течении года магнитное поле железных частей судна меняется. Меняется
и девиация. Для того, чтобы при необходимости использовать магнитный компас с большой
точностью, девиацию определяют (и уменьшают по возможности) раз в полгода, а иногда и чаще.
Девиация магнитных компасов изменяется и на одном и том же курсе, если судно при этом
значительно меняет широту своего местоположения (что связано с изменением
напряженности магнитного поля Земли).
Изменяется она также, если судно перевозит грузы, обладающие собственным
магнетизмом, если вблизи компаса производятся сварочные работы или от сильного
сотрясения.

Напомню читателям, что анализируемый вопрос звучит следующим образом: можно ли продолжить плавание с компасом, у которого в результате удара молнии девиация увеличилась до величины 60°, если знать его поправку?

В первых двух частях мы рассмотрели магнитные свойства ферромагнентиков, изучили основные определения, а также вспомнили, что из себя представляет магнитное поле Земли.

Третьим участником процесса выработки курса с помощью магнитного компаса, кроме собственно компаса и магнитного поля Земли, является магнитное поле яхты. Вот об этом и поговорим в очередной части цикла «Магнитно-компасное дело. Краткий конспект».

Девиация

Сегодня подавляющее большинство яхт имеют на борту устройства и механизмы, изготовленные из тех или иных ферромагнетиков. Помимо «корабельного железа», свое магнитное поле создают все электрические приборы, которых с каждым годом становится все больше и больше на борту. Очевидно, что все эти источники магнитного поля искажают магнитное поле Земли, поэтому картушка компаса, установленного на яхте, показывает не магнитный, а свой, компасный меридиан. Думаю, уместным будет напомнить, что угол между магнитным и компасным меридианами называется девиацией .

Девиация магнитного компаса, установленного на судне, не является величиной постоянной, а изменяется в процессе плавания по ряду причин, в частности, при изменении курса судна и магнитной широты плавания. Все судовое железо в магнитном отношении может быть разделено на мягкое и твердое. Твердое железо, намагнитившись в процессе постройки судна, приобретает некий остаточный магнетизм и действует на картушку компаса с некоторой постоянной силой. При изменении судном курса эта сила вместе с судном изменяет свое направление относительно магнитного меридиана и поэтому на различных курсах вызывает неодинаковую по величине и знаку девиацию.

Мягкое в магнитном отношении судовое железо при изменении курса перемагничивается и действует на картушку переменной по величине и направлению силой, также вызывая неодинаковую девиацию. При изменении магнитной широты плавания изменяется напряженность магнитного поля Земли и намагниченность мягкого судового железа, что также вызывает изменения в девиации.

Таким образом, на картушку магнитного компаса, установленного на борту судна, действуют три силы: постоянное магнитное поле Земли, постоянное магнитное поле твердого судового железа и переменное магнитное поле мягкого судового железа. Взаимодействие этих полей создает некую суммарную напряженность магнитного поля. Стрелка магнитного компаса занимает положение вдоль вектора напряженности, и компасный меридиан может сильно отличаться от магнитного. И тут мы, наконец, подходим к ответу на поставленный в начале нашего конспекта, вопрос: что делать, если девиация магнитного компаса вдруг, «в результате попадания молнии» стала очень большой, например, более 60°. Нужно ли ее уничтожать или можно продолжить движение, определив поправку?

При большой величине девиации, т.е. при значительной величине напряженности магнитного поля судна, магнитное поле Земли может, на некоторых курсах, оказаться почти полностью компенсированным магнитным полем судна. В этом случае картушка компаса окажется в состоянии безразличного равновесия, и компас перестанет работать: на одних курсах картушка будет поворачиваться вместе с судном из-за одинакового приращения углов курса и девиации, на других направлениях чувствительный элемент будет увлекаться трением в опоре вследствие чрезмерного уменьшения направляющей силы.

Кроме того, забегая вперед, отметим, что при больших значениях девиации само ее определение становится затруднительно и неточно, так как процедура определения девиации предполагает, что судно ложится на тот или иной известный магнитный курс. При больших значениях девиации при изменении курса она быстро изменяет свою величину, и на точность определений начинают существенно сказываться даже небольшие ошибки в курсе, которые неизбежны.

Таким образом, однозначный ответ на поставленный вопрос – продолжать движение с компасом, имеющим большую девиацию опасно. Необходимо ее обязательно уничтожить, затем определить остаточные значения и только потом можно безопасно продолжать движение.

Суммарная напряженность магнитного поля судового железа в теории магнитно-компасного дела описывается уравнениями Пуассона. Из трех ее составляющих на величину девиации оказывают влияние два компонента – магнитное поле мягкого железа и магнитное поле твердого железа.

В магнитно-компасном деле силы, формирующие судовое магнитное поле и, соответственно, вызываемую ими девиацию, условно делят на постоянную, полукруговую и четвертную. Величина постоянной девиации не зависит от курса и не изменяется при перемене магнитной широты, собственно поэтому она и называется постоянной. Постоянная девиация вызывается влиянием продольного и поперечного мягкого судового железа.

Полукруговая девиация – это девиация, которая при перемене курса судна на 360⁰ дважды изменяет знак, принимая два раза нулевые значения. Полукруговая девиация вызывается магнитным полем от вертикального мягкого и любого твердого в магнитном отношении судового железа.

График полукруговой девиации

Четвертная девиация – девиация, которая при изменении курса судна изменяется по направлению в два раза быстрее, чем курс. При изменении курса от 0⁰ до 360⁰ девиация четыре раза меняет свой знак и столько же раз переходит через нулевое значение. Четвертную девиация вызывает магнитное поле от продольного и поперечного судового мягкого железа.

График четвертной девиации

Так как источником девиации является продольное и поперечное судовое железо, то уничтожение девиации осуществляется также с помощью продольных и поперечных магнитов-уничтожителей.

Из всех сил, вызывающих девиацию магнитного компаса, самой слабой являются силы, вызывающие постоянную девиацию. Ее величина, как правило не превышает 1⁰. Поэтому эту силу не компенсируют, а учитывают в виде поправки компаса.

Полукруговая девиация возникает под влиянием всего твердого и вертикального мягкого судового железа. Эти силы компенсируются при помощи продольных и поперечных магнитов — уничтожителей, устанавливаемых внутри нактоуза. Для того чтобы скомпенсировать ту или иную магнитную силу, необходимо приложить к картушке компаса противоположно направленное воздействие. Это достигается применением соответствующих компенсаторов. При уничтожении девиации руководствуются следующим правилом: силы, происходящие от твердого судового железа, нужно компенсировать с помощью постоянных магнитов, а силы от индуктивного магнетизма мягкого судового железа - с помощью элементов из мягкого ферромагнитного материала. Правильная установка компенсаторов - это и есть задача, которую требуется решать для уничтожения девиации.

Нактоуз современного магнитного компаса с компенсаторами и корректорами

Четвертная девиация возникает под влиянием только мягкого горизонтального судового железа. Силы, вызывающие четвертную девиацию доводят до минимальных значений с помощью компенсаторов четвертной девиации - брусков, пластин или шаров из мягкого ферромагнитного материала, устанавливаемых снаружи нактоуза, в его верхней части.

Следует отметить, что четвертная девиация более стабильна, чем полукруговая. Поэтому уничтожение четвертной девиации выполняют, как правило, один раз - сразу после постройки судна. В дальнейшем остаточная четвертная девиация практически не претерпевает заметных изменений в течение многих лет, чего нельзя сказать о полукруговой девиации.

Помимо четвертной и полукруговой девиации, при наклонах корпуса судна, т.е. при крене, дифференте или во время качки, возникает дополнительная погрешность магнитного компаса - креновая девиация. При бортовой качке или поперечном крене креновая девиация максимальна на курсах N и S. При продольном крене и килевой качке — соответственно на курсах E и W. Креновая девиация может достигать значений 3⁰ на каждый градус крена. Для ее уничтожения внутри нактоуза предусмотрен специальный компенсатор - креновый магнит. Он установлен вертикально, под котелком компаса.

Чтобы предотвратить нестабильность полукруговой девиации из-за перемены магнитной широты при плавании судна, компас снабжают еще одним устройством - широтным компенсатором. Это вертикальный стержень из мягкого ферромагнитного материала, устанавливаемый снаружи нактоуза. Он ликвидирует переменную (широтную) часть полукруговой девиации.

Любопытно, что этот широтный компенсатор называется флиндерсбаром (Flinders bar), — в честь английского мореплавателя и исследователя Австралии Мэтью Флиндерса (Matthew Flinders). Кстати, именно он назвал Австралию Австралией. Во время экспедиции в 1801 г. он, производя систематические определения склонения по двум компасам, обнаружил, что в Северном полушарии северный конец стрелки компасов притягивался неизвестной силой к носу корабля, а в южном полушарии - к корме.

Мэтью Флиндерс

Анализируя полученные результаты, Флиндерс пришел к выводу, что причиной девиации является судовое железо, которое с изменением широты меняло величину и полярность своего магнетизма под воздействием магнитного поля Земли. Поскольку большая часть судового железа заключалась в пиллерсах, т. е. вертикальных стойках, поддерживающих палубное перекрытие деревянного судна, знаменитый мореплаватель пришел к мысли уничтожить девиацию, помещая вблизи компаса вертикальный брусок железа, применяемый и до настоящего времени под наименованием флиндерсбара.

Flinders bar – вертикальная труба слева на нактоузе

Итак, мы получили научно обоснованный ответ на вопрос, который был поставлен Федором Дружининым. При больших значениях девиации – несколько десятков градусов, — без ее уничтожения магнитный компас использовать затруднительно, а порой и опасно, так как некомпенсированные силы, вызывающие девиацию, будут уравновешивать магнитное поле Земли так, что магнитный компас перестанет выполнять роль курсоуказателя.

Современные яхтенные магнитные компасы конструктивно несколько отличаются от классических приборов с высоким нактоузом и сложной системой компенсационных магнитов. Тем не менее, задача уничтожения девиации актуальна и для них.

Какие существуют способы уничтожения девиации, как уничтожить девиацию на яхтенном магнитном компасе, и еще о многом другом, я расскажу в следующий раз.

Продолжение следует…

Использованная литература: П.А. Нечаев, В.В. Григорьев «Магнитно-компасное дело» В.В. Воронов, Н.Н. Григорьев, А.В. Яловенко «Магнитные компасы» NATIONAL GEOSPATIAL-INTELLIGENCE AGENCY «HANDBOOK OF MAGNETIC COMPASS ADJUSTMENT»

Магнитные компасы (МК) являются резервными и контролирующими курсоуказателями. В случае отказа гирокомпаса управление производится по магнитному компасу, а при исправном гирокомпасе надлежит каждый час сличать показания гирокомпаса с магнитным компасом для контроля правильности работы гирокомпаса.

Под действием магнитного поля Земли и магнитного поля судна картушка магнитного компаса устанавливается в плоскости компасного меридиана, положение которого отличается от положения плоскости истинного меридиана на величину поправки магнитного компаса. Эта поправка является суммой девиации МК и магнитного склонения.

Магнитное склонение d - это угол между плоскостями истинного и магнитного меридиана, его можно получить с карты, приводя к году плавания.
Девиация магнитного компаса - это угол между плоскостями магнитного и компасного меридиана.

Причиной появления девиации являются магнитное поле судна, которое искажает магнитное поле Земли. Судовые металлические конструкции по своим магнитным свойствам подразделяются на твердое и мягкое в магнитном отношении железа.

Под твердым судовым железом подразумеваются металлические конструкции судна, которые 1 раз намагнитившись в магнитном поле Земли, больше не перемагничиваются, т.е. их можно рассматривать как постоянные магниты.

Твердое судовое железо создает постоянное магнитное поле судна. Мягкое судовое железо обладает индуктивным магнетизмом, т.е. при изменении его положения относительно магнитного поля Земли происходит перемагничивание мягкого судового железа и это железо создает переменное магнитное поле судна, которое изменяется при изменении курса судна.

Таким образом, твердое и мягкое судовое железо создают девиацию магнитного компаса, которая выражается основной формулой девиации:

Анализ этой формулы показывает, что девиация имеет постоянную составляющую (девиацию), полукруговую девиацию, зависящую от курса судна и четвертную девиацию, которая зависит от удвоенного курса 2K.

Постоянная и четвертная девиации, соответственно с коэффициентами A, D, E возникают из-за мягкого судового железа. А полукруговая девиация с коэффициентами B и C вызывается твердым судовым железом.
Уничтожение постоянной и четвертной девиации производится мягким железом, из которого изготавливаются магнитные компенсаторы в виде шаров или цилиндров. Эти компенсаторы устанавливаются вблизи картушки магнитного компаса и создают переменное магнитное поле, которое компенсирует переменное магнитное поле судна.

Постоянную четвертную девиацию уничтожают по специальной методике девиаторы при установке МК на судне. Так как, четвертная и постоянная девиация мало изменяются, то их повторное уничтожение не производится. Полукруговая девиация возникает из-за твердого судового железа, создающего постоянное магнитное поле судна, поэтому ее уничтожение производится с помощью магнитов-уничтожителей, которые расположены в девиационном приборе магнитного компаса.
Так как полукруговая девиация вызывается продольной магнитной силой и поперечной силой, то имеется 2 пары магнитов-уничтожителей для компенсации данных сил.
Одна пара расположена в диаметральной плоскости судна (продольные магниты-уничтожители(для уничтожения силы)), а вторая пара - перпендикулярно диаметральной плоскости.

Поперечные магниты - уничтожители для уничтожения силы.

Положение магнитов-уничтожителей подбирается так, чтобы они компенсировали постоянное магнитное поле судна, т.е. силы и.

Полукруговая девиация является изменчивой и необходимо регулярное ее уничтожение в случае, если она изменяется больше, чем на 3 градуса. Рекомендуется проверять и уничтожать полукруговую девиацию ежегодно.

Для уничтожения полукруговой девиации применяют способ Эри. Он выполняется на 4 главных курсах.
Для уничтожения поперечной магнитной силы необходимо:
1) Лечь на магнитный курс 0 градусов.

2) Отметить по магнитному компасу девиацию на этом курсе и с помощью поперечных магнитов-уничтожителей довести эту девиацию до нуля.

3) Лечь на магнитный курс 180. Наблюдаемую девиацию по МК с помощью магнитов-уничтожителей девиацию уменьшить на половину. В этом случае магнитная сила уничтожена полностью.

4) Для уничтожения продольной силы необходимо лечь на магнитный курс 90 и с помощью продольных магнитов-уничтожителей довести наблюдаемую девиацию до 0.

5) Необходимо лечь на магнитный курс 270 и с помощью продольных магнитных магнитов-уничтожителей наблюдаемую девиацию уменьшить на половину. В этому случае сила уничтожена полностью.

На главные магнитные курсы можно ложится с помощью гирокомпаса, зная его поправку и магнитное склонение d.

Величина ГКК для заданного магнитного курса МК выбирается по формуле:

После уничтожения полукруговой девиации необходимо лечь на 8 главных и четвертных компасных курсов по магнитному компасу и определить величину остаточной девиации на каждом из курсов. На каждом компасном курсе замечают значение ГКК и значение девиации рассчитывается по формуле:

По полученным значениям девиации на 8 курсах, рассчитывают коэффициенты девиации A, B, C, D, E.

Затем по этим коэффициентам с помощью основной девиации рассчитывается таблица остаточной девиации с интервалом через 10 градусов курса.

Девиация магнитного компаса. Исправление и перевод румбов

Металлический корпус судна, различные металлические изделия, двигатели являются причиной отклонения магнитной стрелки компаса от магнитного меридиана, т. е. от направления, по которому должна расположиться магнитная стрелка на суше. Магнитные силовые линии земли, пересекая судовое железо, превращают его в магниты. Последние создают собственное магнитное поле, под влиянием которого магнитная стрелка на судне получает дополнительное отклонение от направления магнитного меридиана.

Отклонение стрелки под влиянием магнитных сил судового железа называется девиацией компаса. Угол, заключенный между нордовой частью магнитного меридиана Nm и нордовой частью компасного меридиана Nk , называется девиацией магнитного компаса (бетта) (рис. 44).

Девиация может быть как положительной - восточной, или остовой, так и отрицательной - западной, или вестовой. Девиация - величина переменная и меняется в зависимости от широты и курса судна, так как намагниченность судового железа зависит от его расположения относительно магнитных силовых линий земли.

Для расчета магнитного курса МК необходимо к величине компасного курса КК алгебраически прибавить величину девиации 6 на данном курсе:

Кк+(+-(бетта)) = МК

Или МК-(+ - (бетта))=КК.

Например, компасный курс КК равен 80°, при этом девиация магнитного компаса (бетта) = 20° со знаком плюс. Тогда по формуле находим:

МК = КК + (+-(бетта)) = 80°+ (+ 20°) = 100°.

Если собственное магнитное поле судна большое, то компасом пользоваться трудно, а иногда он вообще перестает работать. Поэтому девиацию необходимо сначала уничтожить при помощи компенсационных магнитов, расположенных в поктоузе компаса, и брусков мягкого железа, устанавливаемых в непосредственной близости от компаса.

После уничтожения девиации приступают к определению остаточной девиации на различных курсах судна. Уничтожение и определение остаточной девиации и составление девиационной таблицы для данного компаса производится специалистом-девиатором на специально оборудованном створными знаками девиационном полигоне. Девиация считается уничтоженной вполне удовлетворительно, если ее величина на всех курсах не превышает +4°.

Рис 44 . Исправление и перевод румбов

Как уже говорилось, на картах необходимо прокладывать истинные курсы и пеленги. Для получения истинных курсов и пеленгов нужно в показания компаса, установленного на судне, внести определенную поправку, так как он показывает компасный курс и компасные пеленги. Поправкой компаса (дельта) к называется угол, заключенный между нордовой частью истинного меридиана N и и нордовой частью компасного меридиана Nк. Поправка компаса (дельта)к равна алгебраической сумме девиации (бетта) и склонения d, т. е.:

(дельа) к = (+-бетта) + (+-d)

Отсюда следует, что для получения истинных величин необходимо к компасным величинам прибавить поправку компаса с ее знаком:

ИК = КК + (+ -(дельта) к)

Или КК = ИК-(+ (дельта)к).

На рис. 43 показан переход от МК к КК через склонение.

На рис. 44 показана взаимосвязь между всеми величинами, от которых зависит правильное определение истинных направлений в море. Углы, образованные линиями NK, Nu, Nn и линиями курса и пеленга, носят следующие наименования:

Компасный курс К К - угол между линией компасного меридиана NK и линией курса.

Компасный пеленг КП - угол между линией компасного меридиана NK и линией пеленга.

Магнитный курс МК - угол между магнитным меридианом NM и линией курса.

Магнитный пеленг МП - угол между линией магнитного меридиана NM и линией пеленга.

Истинный курс И К - угол между линией истинного меридиана Na и линией курса.

Истинный пеленг ИП - угол между линией истинного меридиана и линией пеленга.

Девиация (бетта) - угол между линией компасного меридиана NK и линией магнитного меридиана NM.

Склонение d - угол между линией магнитного меридиана NM и линией истинного меридиана Nu.

Поправка компаса (дельта) к - угол между линией истинного меридиана N" и линией компасного меридиана N K.

Существует мнемоническое правило, которое помогает судоводителю правильно оперировать величинами истинных магнитных и компасных направлений. Для выполнения этого правила необходимо запомнить последовательность: ИК-d- МК-(бетта)- КК. Если из ИК алгебраически вычесть склонение d, то получим рядом стоящую вправо от ИК величину МК; если из МК вычтем алгебраически девиацию (бетта), то получим рядом стоящую вправо от МК величину КК. Если мы из ИК алгебраически вычтем обе стоящие вправо от ИК величины d - склонение (бетта) -девиацию, то получим КК. При условии, что у нас имеется компасный курс и нужно получить МК, производим обратные действия: к компасному курсу КК прибавляем алгебраически стоящую слева от него девиацию 6 и получаем магнитныи курс МК. Если к магнитному курсу алгебраически прибавить склонение d, стоящее слева от магнитного курса, то получим истинный курс ИК. и, наконец, если к компасному курсу алгебраически прибавить девиацию (бетта) и склонение d, представляющие не что иное, как поправку компаса ДК, то получим истинный курс - ИК.

Судоводитель-любитель при расчетах и работе на карте пользуется только истинными значениями курсов, пеленгов и курсовых углов, а магнитные компасы дают только их компасное значение, поэтому ему приходится производить вычисления по приведенным выше формулам. Переход от известных компасных и магнитных величин к неизвестным истинным называется исправлением румбов. Переход от известных истинных величин к неизвестным компасным и магнитным называется переводом румбов.

Магнитное поле Земли можно обнаружить с помощью магнитной стрелки. Если стрелку подвесить так, чтобы она могла свободно вращаться в горизонтальной и в вертикальной плоскости, то в каждой точке земной поверхности она под воздействием магнитных сил стремится принять вполне определенное положение в пространстве. Магнитное поле Земли существует на поверхности, под землей и в космосе. Магнитное поле земли вызывается процессами внутри её коры и в космическом пространстве и тесным образом связанно с деятельностью Солнца.

Напряженность магнитного поля Земли в среднем равна 40 А/м.

Вообще, магнитное поле Земли является неоднородным, но в ограниченном пространстве судна его можно считать однородным.

Разложим напряженность, как вектор, на отдельные составляющие, получившие название элементов земного магнетизма. К ним относятся (см. рис.) горизонтальная составляющая напряженности магнитного поля Земли H , вертикальная составляющаяZ и магнитное склонениеd – горизонтальный угол, образованный направлением истинного меридианаON и составляющейH , которая лежит в плоскости магнитного меридиана. Кроме этих элементов, в вектор напряженности магнитного поля входит магнитное наклонениеI – вертикальный угол между горизонтальной плоскостью и направлением вектора земного магнетизма.

Из рисунка можно установить следующую связь между элементами земного магнетизма:

Если нужно определить проекции вектора земного магнетизма на направление истинного меридиана или первого вертикала, то можно воспользоваться следующими равенствами

Линии, соединяющие равные значения HиZназываются изодины (линии равной напряженности). Изолинии магнитного склонения – изогоны, изолинии магнитного наклонения – изоклины. Такие линии нанесены на специальной карте земного магнетизма. Изоклины нулевого наклонения образуют магнитный экватор.

Разложим вектор земного магнетизма на судовые оси координат:

Проекции напряженности магнитного поля земли на судовые оси:

Горизонтальная составляющая, которая определяет работу магнитного компаса изменяется в различных местах земного шара от нуля (на магнитных полюсах) до 32 А/м у южной оконечности Азии. Уменьшение этой составляющей происходит от в направлении от экватора к полюсам.

Вертикальная составляющая напряженности магнитного поля Земли изменяется от нуля (на магнитном экваторе) до 56 А/м в полярных районах.

Тема 3 (2 часа) магнитное поле судна. Уравнения пуассона и их анализ.

Корпус судна, его двигатель, судовые механизмы изготовлены из материалов, которые обладают некоторой остаточной намагниченностью. Кроме приобретенной во время постройки остаточной постоянной намагниченности, корпус судна и его механизмы не потеряли способности намагничиваться в магнитном поле Земли, которое постоянно воздействует на судно. Таким образом, в судовом железе можно выделить две составляющие: твердая намагничивается в период постройки и остается постоянной, мягкая составляющая намагничивается в магнитном поле Земли. Постоянный судовой магнетизм и намагничивание мягкого судового железа оказывают влияние на любой магнитный прибор на судне. В этом случае принято говорить, что в пространстве, окружающем судно действует судовое магнитное поле.

Судно со всем его оборудованием является телом весьма сложной формы, поэтому трудно рассчитывать на то, что оно намагничивается однородно. Однако намагничивание судна при постройке и в последующие периоды его плавания происходит в слабом магнитном поле Земли, к тому же магнитная восприимчивость судна, как единого целого невелика. Поэтому неоднородность его намагничивания оказывается незначительной, ею можно пренебречь и исходить из среднего значения намагниченности для всего судна в целом.

Следовательно, можно воспользоваться теоремой Пуассона об однородном намагничивании тел.

Теорема Пуассона формулируется следующим образом: магнитный потенциал U однородно намагниченного тела равен взятому со знаком минус скалярному произведению вектора намагниченности телана градиент потенциала силы притяжения, созданного массой данного тела:

где: -
- составляющие намагниченности судна по судовым осям

- производные величиныVпо этим осям, пропорциональные потенциалу притяжения, вызванного массой судна.

Чтобы перейти от потенциала к проекциям напряженности магнитного поля на судовые оси, продифференцируем (16) по переменным x , y , z , гдеJ – величина постоянная:

Вектор намагниченности тела выражается формулой (16). Разложим его на составляющие по судовым осям:

где: X , Y , Z - проекции на эти оси намагничивающего поля – магнитного моля Земли.

Подставим эти значения в предыдущие три уравнения:

Раскроем скобки в каждом из этих уравнений и введем обозначения

Полбхуясь этими обозначениями, можно записать так:

Эти уравнения выражают собой проекции напряженности магнитного поля судна в точке О (см рис). Если в точке О находится компас, то он покажет не только судовой магнетизм, но и воздействие магнитного поля Земли. Сложим алгебраически проекции напряженностей полей судна и Земли, чтобы выразить совместное действие их:

где со штрихом – проекции на судовые оси суммарного магнитного поля, без штриха – проекции на те же оси магнитного поля Земли, с ноликом – проекции напряженности магнитного поля судна. Отсюда:

Эти уравнения получили название уравнений Пуассона, так как они были выведены на основании теоремы Пуассона об однородном намагничивании тел.

a , b , c ,… k – параметры Пуассона. Они характеризуют собой мягкое железо: его магнитные качества, форму и размеры, расположение относительно центра компаса.

Слагаемые P , Q , R выражают магнитное поле постоянного судового магнетизма, обусловленного действием жесткого железа.

Все эти величины практически не изменяются для данного компаса и при данном магнитном состоянии судна. Если на судне произвести перемещение больших масс железа относительно компаса или переместить сам компас, то эти величины изменятся.

Курс судна не влияет на эти величины, магнитная широта очень слабо сказывается только на параметры Пуассона. Встряски судна, загрузка судна сказываются на его магнитном состоянии.