ICS 47 020 CB U 10 备案号：16182-2005 中华人民共和国船舶行业标准 CB/T 3970—2005 船舶航速和操纵性的DGPS测试方法 Measurement methods for ship speed and maneuverability with DGPS 2005—04—11发布 2005-07-01实施 国防科学技术工业委员会发布 CB/T 3970--2005 前言 本标准的附录A和附录B均为资料性附录。 本标准由中国船舶工业集团公司提出。 本标准由中国船舶工业综合技术经济研究院归口。 本标准起草单位：中国船舶工业第七O八研究所。 本标准主要起草人：丁举、张思玉、钱文豪 1 CB/T3970—2005 船舶航速和操纵性的DGPS测试方法 1范围 本标准规定了用差分全球卫星定位系统(DGPS)接收机测试船舶航速和操纵性的方法。 本标准适用于用DGPS接收机对速度不大于50kn，加速度不大于5m/s"的水面船舶进行航速试验和操 纵性试验。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的 修改单（不包含勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T15527船用全球定位系统（GPS)接收机通用技术条件 3DGPS接收机 3.1接收机的选用 船舶航速试验和操纵性试验所用DGPS接收机，应符合GB/T15527的规定，且在差分信号作用 200nmi1e内，定位误差应不大于5m（置信度95%，水平精度因子值不大于4） 3.2接收机的检查 3.2.1一般检查 接收机及天线的外观应完好无损，各种部件及附件齐全完好，需紧固的部件无松动和脱落，设备的 使用手册和技术资料齐全。 3.2.2通电检查 通电检查前应确认电源电压与接收机的规定值相符，电缆连接正确。通电后仪器自检，检查是否正 常。按照使用手册调整屏幕显示对比度，进行初始设置。 3.2.3标定和检验 3.2.3.1一般要求 接收机应在标定的有效期内使用。凡经过检修或更换插板的接收机，应重新进行标定和检验。 3.2.3.2静态定位精度标定 按照使用手册安装好天线， 天线5°仰角以上空间对卫星的视野要清晰。让接收机正常工作，每秒 钟采集一组数据，在2h内连续读取测量位置数据，水平精度因子值大于等于4时，舍弃测量位置数据， 计算天线的平均位置。将有效的测量定位数据与计算的天线平均位置作比较，误差不大于5m（置信度 95%）。 3.2.3.3动态定位稳定性测定 将接收机和另一台厘米级高精度接收机安装并固定在同一平台上，平台以55km/h的速度运动。每 秒钟采集一组数据，在2h内同时连续读取1000个测量定位数据。将这些数据进行比对处理，误差不大 于5m（置信度95%）。 3.3接收机的维护 接收机在室内存放期间，应按使用手册要求进行维护。在船上作业及运输期间应注意防震、防潮、 防晒、防高低温、防盐雾和防尘等。 3.4坐标和时间 3.4.1DGPS测量采用WGS84大地坐标系。 3.4.2DGPS测量采用协调世界时（UTC）记录。每秒钟采集一组数据。 CB/T3970—2005 式中： W一—修正航速的数值，单位为节（kn）； Vs—实测航速的数值，单位为节（kn）； △一实际排水量的数值，单位为吨（t）； As- 规定排水量的数值，单位为吨（t）。 4.3.2当试验时水深不能满足要求时，可按公式（5）进行浅水修正。 · (5) 式中： △V/V—相对失速率； 一船中横剖面面积的数值，单位为平方米（m） A h——水深的数值，单位为米（m） V——航速的数值， 单位为米每秒（m/s） 一重力加速度， g=9.81m/s 则第一项取0。 若A/h≤0.05， 5船舶操纵性试验 5.1试验条件 5.1.1试验海区 试验海区应开阔，有足够回旋余地。水深不应小于船舶吃水的5倍。 5.1.2试验海况 试验海况要求按4.1.2。 5.1.3船舶状态 船舶状态要求按4.1.3。 5.2试验内容和方法 5.2.1回转试验 5.2.1.1船舶在预定航向上稳速直航2min～3min，操舵至35°或允许最大舵角，待船向角变化达 540°时，试验结束。左能、右舵各操一次。 5.2.1.2用DGPS接收机记录船舶运动轨迹及速度。 5.2.1.3记录向角、横倾角及其他有关数据 5.2.1.4计算出船舶的纵距、横距、战术直径和回转直径 5.2.2紧急停船和惯性停船试验 船舶在预定航向上稳速直航，下达倒车（停车）令，船由减速前进至船接近对水移动停止， 5.2.2.1 试验结束。 5.2.2.2用DGPS接收机记录船舶运动轨迹及速度。 5.2.2.3 记录向角及其他有关数据。 5.2.2.4计算停船迹程、停船纵距、停船横距及停船时间。 5.2.3Z形操纵试验 5.2.3.1 当进行10° ／10°Z形操纵试验时，船舶在预定航向上稳速直航2min～3min，快速操舵至 右10° 稳住舵角。当向角偏离初始向角达右10°时，快速反向操舵至左10°，稳住舵角。当 向角偏离初始向角达左10°时，快速操舵至右10°，稳住舵角。当向角再次偏离初始向角达右 10°时， 快速操舵至左10°，稳住舵角。当向角向左达初始向角时，快速操舵回中，至此一次试 验结束。 20°/20°Z形操纵试验与10°／10°Z形操纵试验方法相同，角度为20° 5.2.3.2 用DGPS接收机记录船舶运动轨迹及速度。 5.2.3.3 记录向角及其他有关数据。 5.2.3.4 计算第一超越角，第二超越角及其他有关参数，绘出Z形操纵试验记录曲线。 3 CB/T3970—2005 524威廉逊（williamson）救生试验 52.41船以设定航速稳定直航时，从船中部一侧（假设为右航）向外抛出浮标（代表落水者） 向浮标一侧快速操右满舵，待船航向右偏转到60°～90°之间时，快速反向操左满舵。船航向与原直 航航向接近反向时（一般提前60°左右）操舵回中。船航向与原航行成反向时，保持直航并减速。船 接近浮标时，航速减至零，试验结束。 5.2.4.2用DGPS接收机记录船舶运动轨迹及速度。 5.243记录从试验开始第一次操满舵至第二次反向操舵的时间，从第二次反向操舵开始至回舵的时 间。 52.44 绘出船的运动轨迹曲线，根据运动轨迹曲线计算船与浮标间的最短距离。 525航向稳定性试验 5.2.51 保持舵角不变，测量航向变化情况 船舶在预定航向上稳速直航2min～3min，保持正舵不变，每隔10s～30s记录航向读数， 5.2.5.1.1 连续测量5min。顺流和逆流各测一次。 52.512 用DGPS接收机记录船舶运动轨迹及速度。 5.2.5.1.3 记录崩向角及其他有关数据。 525.1.4 计算航向偏移，绘出船的运动轨迹曲线。 5.2.5.2保持舵角不变，测量操舵情况 52.5.21 船舶在预定航向上稳速直航2min～3min，测量在保持航向不变情况下操舵的次数及最大 操舵角度，连续测定5min。顺流和逆流各测一次。 5.2.5.22用DGPS接收机记录船舶运动轨迹及速度。绘出船的运动轨迹曲线。 4 CB/T3970—2005 附录A (资料性附录) 我国沿海DGPS台站及技术参数表 辖区 序号 台名 台站位置 频率(kHz) 35° 52'N 1 大三山 301. 5 121°50'E 38°44'N 2 老铁山 295 北 121°08'E 39°55'N 秦皇岛 287. 5 海 3 119°37'E 39°06"N 地 4 北塘 310. 5 119°43'E 37° 24'N 区 成山角 16 5 122°41'E 36° 04'N 9 王家麦 313 5 120°26'E 34° 29'N 燕尾港 317 119°47'E 32°01'N 8 蒿枝港 287 121°43'E 东 30°49'N 9 大山 307 5 122°10'E 海 30° 01'N 10 定海 310 122°04'E 地 28°06'N 石塘 295 11 区 121°37'E 25°28'N 313 12 天达山 119°42'E 24° 16'N 13 镇海角 320 118°08'E 23°20'N 14 鹿屿 317 南 116°45'E 22°00'N 15 三灶 307 海 113°24'E 20°54'N 地 16 301 110°36'E 21°35'N 区 287 17 防城 108°19'E 20° 00'N 18 抱虎角 310.5 海 110°56'E 南 18°17'N 三亚 295 水 19 109°22'E 监 19°43'N 局 20 洋浦 313 109°12'E 22°17'N 香港 21 香港 289 114°04'E 5