關於磁羅經自差校正工作電算化發展的實踐與分析
科技專論
作者：劉昊天
【摘要】簡要分析了磁羅經校差工作的現狀，闡明了傳統校差手段在效率和易用性等方麵存在的不足。聯係自身實際工作，提出了磁羅經校差與智能手機、PDA和電腦等電算設備相結合的思路和具體實施方案。說明了在科技發展浪潮中，傳統技能與現代化信息技術相互結合以取得完善、提高的趨勢和重要性。
【關鍵詞】磁羅經；自差校正；電算化
隨著技術發展，以GMDSS係統為基本框架的船舶通信導航設備日益完善，電航設備高度集成化在提供更加快速、準確和交互性航行輔助功能的同時，對船舶用電環境、設備穩定性以及故障排查和備件供應也提出了更高的要求。船舶失電、導航設備故障等意外情況，具有很大的安全隱患，甚至可能造成重大責任事故。在此情況下，包括磁羅經在內的傳統物理性助航設備，以其係統的相對獨立性和穩定性，為航行提供著最基本的安全保障。所以保證其可靠、有效工作，同時摒棄對電航設備的過度依賴具有重大意義。筆者作為一名磁羅經校正員，感覺目前工作的難點主要集中在船期緊、靠泊時間短和船舶及周圍磁電幹擾日益嚴重兩方麵。所以進一步提高磁羅經自差校正工作的效率和準確性，增強校差技術抗磁電幹擾能力，是目前工作的重點。
一、關於太陽方位角電算化與智能便攜設備的實踐應用
長期以來，磁羅經校正員依靠簡易可編程計算器計算太陽方位角和自差，設備本身計算能力和屏幕尺寸製約了數據輸入輸出的效率和直觀性。隨著以WINDOWS PHONE（簡稱WP）、ANDROID、IOS等為代表的智能手機的普及，相較普通計算器，提供了更快的CPU處理器，更方便的鍵盤和更大的屏幕。以WP係統為例，筆者應用該係統編程軟件F（x） V2.0通過類似C語言語句重新編寫並載入改進算法後的太陽方位角計算程序，具體程序在*附件1《WP太陽方位角計算源程序》中，不僅使計算過程更加清晰規範；數據輸出更加快速準確；更大的屏幕，也使得數據讀取更加直觀、全麵。因為簡化的C語言非常簡潔易用，通過短時間的學習就可以掌握，使用者可以隨時對通過UNICODE編輯器對算法進行修改，增減函數，在作業現場實現其他附加計算。除WP係統外，其他智能係統亦有類似軟件可供使用，手機完全可以取代傳統計算器，不僅在一定程度上提高了校差工作的效率，還可以為將來的校正從業人員節省一筆購置可編程計算器不必要的開銷。
同理，技術的發展不僅可以應用在日常必備的手機上，其他任何便攜式設備，包括PDA、筆記本電腦等都可以做相類似的應用。現在，人們亦可利用EXCEL軟件，設計更高精度的方位角計算程序。以此為基礎，磁羅經校正員可以根據實際需要對該程序進行調整和功能衍伸，得到更加精確的太陽方位角、太陽高度角和磁方位角數據。
二、校差擴展計算與靠泊校差理論電算化的實踐與分析
通過在EXCEL自差校正程序中引入時間函數，便可以實現太陽方位角度值的實時更新，以及自動求取自差係數等校差參數。由於EXCEL可以在幾乎所有計算機係統中運行，其良好的兼容性提供了良好的調試環境。筆者結合當下最新的的船靠碼頭校正自差法，編寫了一套靠泊校差的後續計算程序，已經有磁羅經專家對船靠碼頭時的自差校正在理論上進行了比較深入的研究和係統闡述，也提供了一些的計算方案參考，以此為依據，自現有EXCEL程序中取得太陽方位角數據後，通過輸入近期航海日誌記錄的8個航向羅經自差，求取自差係數，然後根據船靠碼頭的船首真方位φ，將自差係數B、C、D通過三角函數分解，參考原始公式：δB=Bsinφ；δC=Ccosφ；δD=Dsin（2xφ）。經過電算得出各係數對應的自差偏移量，最後程序會自動生成一套校差方案，指導校正員按照既定順序對橫、縱磁棒和軟鐵球的位置調整到合適位置。因為計算前後數據均由實地采集，理論上可以有效的補償碼頭吊車、貨物堆棧等簡單結構所產生的磁電幹擾，除非遭遇強磁幹擾環境，是可以保證校差的準確性，確保磁羅經校正結果滿足SOLAS公約的要求，足以保障船舶航行安全。同時由於使用原地校差，不需要專門到錨地跑位，既節約時間，也節省了一筆可觀的燃油費用，同時避免了在擁擠的錨地航行與他船發生擦碰的風險。