→3.DRT与FRAI
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===DRAI=== | |||
DRAI，全称为Dead Reckoning Analyzer Indicater，即航位推算分析指示器，是一种用于处理输入的航向信息和航速信息的机械式计算机。经过该装置的处理后，沿某一方向的速度会被分解为水平和垂直方向的各一个分量，并分别输出进入后面的DRT。 | |||
典型的DRAI内部结构如图所示。装置的核心是两个完全一样的变速器：变速器有一个倒T形的外框，外框内沿纵向装有一个直径均匀的驱动筒。驱动筒的下端装有一个摩擦轮。用于输出信号的输出轮压在驱动筒的表面，可沿驱动筒的轴向自由滑动。两个变速器的摩擦轮都压在一个完全相同的分量盘上；分量盘由同一个齿轮带动，而该齿轮则由一个航程输入电机驱动。航程输入电机与来自皮托管航速计的航速信息同步，其单位时间内旋转的圈数同测得的航速成正比例关系。另外有一个陀螺同步电机，该电机的旋转与陀螺罗经的偏转同步；陀螺同步电机通过齿轮带动一左一右两个分解盘，用于对输入的航向信息进行正交分解。两根摇臂分别和两个分解盘同轴相连，相互呈一个90度的夹角；且摇臂的长度均等于分解盘和分量盘的半径R，摇臂的另一端则卡在变速器倒T型框架底部的滑槽里。当摇臂旋转时，由于摇臂在水平方向上可以独立于变速器框架自由滑动，框架不会由摇臂带动产生水平方向的位移，只会产生垂直方向的运动。 | |||
现假设陀螺同步电机产生了一个角度为θ的偏转。那么不难看出，左侧摇臂头在垂直方向上的位移是Rsinθ，而右侧摇臂头的位移则是R-Rcosθ。受摇臂驱动，两个框架连同上面的摩擦轮也分别在垂直方向上移动了Rsinθ和R-Rcosθ。由于左侧的摩擦轮初始位置在左侧分量盘的中心，而右侧摩擦轮的初始位置则在右侧分量盘的上缘，移动后两个摩擦轮距离分量盘中心的距离分别是Rsinθ和R-（R-Rcosθ）=Rcosθ；由线速度公式ωR得，左右摩擦轮的转速分别为ωRsinθ和ωRcosθ，即经由驱动筒到输出轮输出的转速之比为sinθ：cosθ。所以，左边的变速器就输出了航速的正弦值，即航速沿东西方向的分量；而右边的变速器输出的则是航速的余弦值，即航速沿南北方向的分量。随着时间的推移，就可以分别得到战舰沿东西方向和南北方向的位移。 | |||
===DRT=== | |||
全名为Dead Reckoning Tracer的DRT是导航系统的显示终端。该装置接收来自DRAI的两个航速信息，并将这两个航速重新合成为速度矢量，随时间的推移绘制出战舰在该方向上的位移。装置内部包括一纵一横两根螺杆；其中横向螺杆接收东西方向的速度分量，可以推动纵向螺杆左右移动，而纵向螺杆则接收南北方向的速度分量，可以带动其上的投影灯前后移动。由此，原先由DRAI正交分解的速度矢量在DRT内又被重新以正交的方式合成，推动玻璃台面下的投影灯随时间移动。由于投影灯的光亮很强，足够透过固定在DRT玻璃台面上的海图，操作人员可以很清晰地看到一个在海图上移动的亮斑。每隔一分钟，操作人员都会在亮斑的中心用铅笔标出一个点，代表该时刻战舰的位置；把这些标出的点连起来，就能得到战舰在过去一段时间内的连续航迹。 | |||