GB∕T 43525-2023 船舶與海上技術 導航和船舶操縱 電子傾斜儀（正式版）

船舶與海上技術導航和船舶操縱電子傾斜儀2023-12-28發(fā)布國家標準化管理委員會IGB/T43525—2023/ISO19697:2前言 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 24要求 34.1一般要求 4.2功能 34.3信息 34.4顯示 44.5警報 44.6接口 54.7電源 55精度 5.1實際橫傾角、橫搖擺幅和橫搖周期 55.2加速度 66測試方法及要求的測試結果 66.1一般要求 66.2靜態(tài)實際橫傾角測試 6.3動態(tài)實際橫傾角測試 66.4長期橫傾角測試 6.5橫搖周期測試 6.6與其他設備的接口測試 6.7顯示功能測試 6.8警報操作測試 6.9警報功能測試 6.10橫搖峰值保持值測試 6.11橫搖峰值保持值復位功能測試 6.12電源測試 7設置位置 8信息 附錄A(資料性)船舶在海浪中的橫向穩(wěn)心穩(wěn)定性與測得的固有橫搖周期間的關系 附錄B(資料性)檢測設備型式試驗方法 附錄C(資料性)VDR和其他系統(tǒng)的IEC61162-1接口 ⅡGB/T43525—2023/ISO19697:2016參考文獻 圖1傳統(tǒng)抬頭式電子傾斜儀顯示器示例圖 圖2電子傾斜儀集成指示顯示器示例圖 圖A.1恢復傾斜力矩 圖B.1倒立擺設備的示意圖 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件等同采用ISO19697:2016《船舶和海上技術導航和船舶操縱電子傾斜儀》。本文件作了下列最小限度的編輯性改動：——修改了第1章的注。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由全國船舶電氣及電子設備標準化技術委員會(SAC/TC531)歸口。本文件起草單位：中國船舶集團有限公司綜合技術經(jīng)濟研究院、中國船舶集團有限公司第七○七研究所。1船舶與海上技術導航和船舶操縱電子傾斜儀本文件規(guī)定了電子傾斜儀的性能要求、試驗方法和試驗結果。此外，電子傾斜儀的通用要求參見IMOA.694(17)決議，并與IEC60本文件適用于符合IMOMSC.363(92)決議要求的電子傾斜儀。電子傾斜儀提供實際橫傾角、橫搖擺幅、橫搖周期以支持海上決策過程，避免危險情況，保持穩(wěn)定性(見附錄A),協(xié)助進行海上事故調查。電子傾斜儀主要由一套傳感器、信號處理器、顯示器、輸入設備和與其他系統(tǒng)的接口組成。本文件不適用于船舶導航和操縱用途范圍之外的電子傾斜儀，例如用于監(jiān)測貨物狀態(tài)的電子傾斜儀。當本文件要求與IEC60945不一致時，優(yōu)先采用本文件。注：IMOMSC.363(92)決議的要求在本文件中適用，決議和段落編號標注在括號內。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。IEC60945海上導航與無線電通信設備及系統(tǒng)通用要求試驗方法及要求的試驗結果(Mari-timenavigationandradiocommunicationequipmentandsystems—Generalrequirements—Methodsoftestingandrequiredtestresults)注：GB/T15868—1995全球海上遇險與安全系統(tǒng)(GMDSS)船用無線電設備和海上導航設備通用要求測試方法和要求的測試結果(IEC60945:1994,IDT)IEC61162-1海上導航與無線電通信設備及系統(tǒng)數(shù)字接口第1部分：單發(fā)話器和多受話器(Maritimenavigationandradiocommunicationequipmentandsystems—Digitalinterfaces—Part1:Singletalkerandmultiplelisteners)IEC61162-2海上導航與無線電通信設備及系統(tǒng)數(shù)字接口第2部分：單發(fā)話器和多受話器高速傳輸(Maritimenavigationandradiocommunicationequipmentandsystems—Digitalinterfaces-Part2:Singletalkerandmultiplelisteners,high-speedtransmission)注：GB/T31843.2—2019海上導航和無線電通信設備及系統(tǒng)數(shù)字接口第2部分：單發(fā)話器和多受話器高速傳輸(IEC61162-2:1998,IDT)IEC61924-2海上導航與無線電通信設備及系統(tǒng)綜合導航系統(tǒng)第2部分：綜合導航系統(tǒng)模塊結構操作和性能要求、測試方法和要求的測試結果[Maritimenavigationandradiocommunicatione-quipmentandsystems—Integratednavigationsystems(INS)—Part2:ModularstructureforINS-Operationalandperformancerequirements,methodsoftestingandrequiredtestresults]IEC62288海上導航與無線電通信設備及系統(tǒng)船載導航顯示器導航相關信息的顯示通用要求、測試方法和要求的測試結果(Maritimenavigationandradiocommunicationequipmentand2systems—Presentationofnavigation—relatedinformationonshipbornenavigationaldisplays—Generalrequirements,methodsoftestingandrequiredtestresults)IMOMSC.191(79)決議船載航行顯示器有關航行信息顯示的性能標準(Performancestandardforthepresentationofnavigation—relatedinformationonshipbornenavigationaldisplays)IMOMSC.252(83)決議綜合導航系統(tǒng)(INS)性能標準[PerformancestandardsforIntegratedNavigationSystems(INS)]IMOMSC.302(87)決議橋樓警報管理(BAM)性能標準[Performancestandardsforbridgea-lertmanagement(BAM)]IMOMSC.363(92)決議關于電子傾斜儀性能標準的建議(Recommendationonperformancestandardsforelectronicinclinometer)3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。以船舶水平狀態(tài)為參照，左舷或右舷的瞬時橫搖角。模擬顯示analoguetypedisplay以模擬信號(例如，箭頭搖臂和刻度尺)顯示實際橫傾角(3.1)、橫搖擺幅(3.7)和橫搖峰值保持值數(shù)字顯示digitaltypedisplay顯示display向觀察者呈現(xiàn)船舶的橫搖狀態(tài)和電子傾斜儀系統(tǒng)狀態(tài)的方式。用于測試電子傾斜儀性能的設備。橫搖峰值保持值復位功能resetfunctionforrollpeakholdvalue將橫搖峰值保持值(3.9)復位為0,并記錄復位日期(年、月、日)和時間。橫搖擺幅rollamplitude左舷或右舷的橫傾角最大值。船上同一側橫傾角的2個連續(xù)最大值間隔的時間。3橫搖峰值保持值rollpeakholdvalue上次復位后，左舷或右舷的橫搖擺幅(3.7)最大值。橫搖rolling圍繞船舶縱軸的搖擺。使用作為測量值(橫搖角)符號變化的點(過零點)測量橫搖周期的方法。示例：從正至負。4要求4.1一般要求本文件的使用者在實施這些要求時，應確保所適用的各種船舶是遵守相關法定要求、規(guī)則和條例的。[IMOMSC.363(92),1.2]電子傾斜儀應具有以下可靠的功能：a)以要求的精度測定實際橫傾角；b)以要求的精度測定橫搖擺幅；c)以要求的精度測定橫搖周期；d)在駕駛室顯示器上顯示信息；e)向航行數(shù)據(jù)記錄器(VDR)提供瞬時橫傾角的標準化接口。4.3.1實際橫傾角和橫搖擺幅[IMOMSC.363(92),4]電子傾斜儀應能測量實際橫傾角并測定船舶在±90°范圍內的橫搖擺幅。[IMOMSC.363(92),5]電子傾斜儀應能測量橫搖擺動最大值間隔的時間，并在4s～40s的最小范圍內確定橫搖周期。4.3.3橫搖峰值保持值電子傾斜儀可有選擇地記錄兩舷的橫搖峰值保持值，并將其顯示在任何類型的顯示器上。如提供橫搖峰值保持值的可選記錄，則電子傾斜儀應能通過單個操作員手動復位橫搖峰值保持值。如有必要，可提供下列語句復位橫搖峰值保持值：$-TXT,01,01,01,EI_RPHVReset_yyyy_mm_dd_oo_nn_ss*hh<CR><LF>(見4其中：——“yyyy”為復位年份；——“mm”為復位月份；——“dd”為復位日；——“oo”為復位小時數(shù)；——“nn”為復位分鐘數(shù)；—“hh”為校驗和；——文本傳輸語句(TXT)(見IEC61162-1)。[IMOMSC.363(92),7.2]應通過模擬形式顯示±45°之間的左舷或右舷的實際橫傾角。當實際橫[IMOMSC.363(92),7.1.2]電子傾斜儀應以1°的最小分辨率顯示左舷和右舷橫搖擺幅。電子傾斜儀可選擇顯示左舷和右舷的橫搖峰值保持值，最小分辨率為1°。如具有橫搖峰值保持值功能，也可選擇顯示其復位日期/時間或復位后的相對時間。[IMOMSC.363(92),7.1.1]電子傾斜儀應以1s的最小分辨率顯示最新一次的橫搖周期。[IMOMSC.363(92),7.3]顯示器可使用專用顯示器或與其他船橋系統(tǒng)結合使用。電子傾斜儀可提供4.5.1所述的警報操作，并應提供4.5.2所述的警報功能。警報應符合IEC61924-2中規(guī)定的IMOMSC.252(83)決議的要求。警報的顯示應符合IEC62288中規(guī)定的IMOMSC.191(79)決議的要求。[IMOMSC.363(92),10.2]電子傾斜儀應有雙向通信接口，用于將警報從電子傾斜儀傳至外部系統(tǒng)，以及從外部系統(tǒng)應答和靜音電子傾斜儀的警報。電子傾斜儀中提供的所有警報應通過警報通信接口輸出。警報通信接口應提供下列語句：a)用電子傾斜儀傳輸?shù)恼Z句：循環(huán)警報列表(ALC)和警報語句(ALF)(按照IEC61924-2的規(guī)定);b)電子傾斜儀接收的語句：警報命令(ACN)(按照IEC61924-2的規(guī)定)。[IMOMSC.252(83)和IEC61924-2]當安裝綜合導航系統(tǒng)(INS)時，應為中央警報裝置—人機界面(CAM-HMI)與INS提供合適的接口。[IMOMSC.363(92),8.2]電子傾斜儀可提供選項，用于對超過設定值的橫傾角發(fā)出警報。橫傾角超出的警報應歸類為B類警告[按照MOMSC.302(87)決議的要求]。電子傾斜儀應具有手動設置橫傾角閾值的方法。當測得的橫傾角超出閾值時，將啟動警告，警告狀態(tài)變?yōu)椤皢印磻稹?。電子傾斜儀應能應答橫傾角超出閾值的警報。如果警報未得到應答，則應在5min內重復警告。一旦警告狀態(tài)變?yōu)椤皢印獞稹?則無論測量值為多少，警告狀態(tài)都不應自動返回到“正?！睜顟B(tài)。電子當實際橫傾角超過閾值時，“ALF”語句用于在其他船橋系統(tǒng)發(fā)出警告。下列語句可用于輸入橫傾角的閾值：5$-TXT,01,01,01,EI_SetRollThresholdAngle_xx_deg*hh<CR><LF>以及用于發(fā)送預設值的語句：$-TXT,01,01,01,EI_RollThresholdAngle_xx_deg*hh<CR><LF>其中：——“hh”為校驗和；——TXT(按照IEC61162-1的要求)。$-TXT,01,01,01,EI_ChangeToNnormalState*hh<CR><LF>——“hh”為校驗和；——TXT(按照IEC61162-1的要求)。注：一般的警報處理可能不適用本文件的要求。根據(jù)一般的警報處理，當測得的橫傾角低于閾值時，“啟動—應答”搖且測得的橫搖角超過閾值時，警報再次啟動，因此右舷或左舷測得的橫傾角周期性變化會頻繁啟動警報。[IMOMSC.363(92),9.1]電子傾斜儀應內部自檢，并向用戶指出所有部件是否處于工作狀態(tài)，以及提供的信息是否有效。所有功能警報宜分類為B類警告。應在下列情況下發(fā)出警報：a)電子傾斜儀傳感器故障；b)電源故障；c)傾斜角度數(shù)據(jù)無效。[IMOMSC.363(92),10.1]電子傾斜儀應包含向其他系統(tǒng)(如VDR)提供實際橫傾角信息的數(shù)字接口，更新率應至少為5Hz。電子傾斜儀還應包含提供橫搖周期和橫搖擺幅顯示信息的數(shù)字接口(見[IMOMSC.363(92),10.3]數(shù)字接口應符合IEC61162-2規(guī)定的相關要求。向VDR和其他外部系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)的語句暫見附錄C。[IMOMSC.363(92),12]電子傾斜儀應由船舶主電源進行供電。此外，應能在船舶應急電源供電時操作電子傾斜儀。5精度5.1實際橫傾角、橫搖擺幅和橫搖周期[IMOMSC.363(92),6.1]為了正確評定船舶的運動狀態(tài)，電子傾斜儀應提供滿足精度要求的數(shù)據(jù)。對于角度測量，測得的最小精度應為讀數(shù)的5%或±1°(取較大值);對于時間測量，測得的最小精度應為讀數(shù)的5%或士1s(取較大值)。65.2加速度[IMOMSC.363(92),6.2]實際橫傾角和時間測量精度應不受到船舶其他線性或旋轉運動(例如縱注：0.8g為所需的加速度條件，包含重力加速度的分量。6測試方法及要求的測試結果6.1一般要求除非本文件另有規(guī)定，IEC60945的要求應適用于電子傾斜儀。為了簡化術語，正在測試的電子傾斜儀使用受試設備(EUT)表示。測試裝置應滿足以下要求：a)具備能夠使EUT傳感器從0°橫搖角(垂直)向右舷和左舷旋轉至最大橫搖角(90°)的搖臂；b)具備EUT與其他船橋設備間的通信信息的顯示功能；c)能生成并向EUT發(fā)送IEC61162語句。EUT的布置應確保橫傾傳感器固定于搖臂上以便于查看顯示器，并且在EUT和檢測設備之間有適當?shù)慕涌谟糜诎l(fā)送和接收IEC61162語句。6.2靜態(tài)實際橫傾角測試6.2.1測試方法及要求的測試結果為確定靜態(tài)時電子傾斜儀的實際橫傾角，EUT傳感器從0°逐漸傾斜至一側的最大橫傾角位置，再從0°向另一側傾斜至最大值。每傾斜5°記錄一次EUT和檢測設備的輸出。確認EUT和檢測設備記錄的角度差應在檢測設備讀數(shù)的5%或1°范圍內(取較大值)。6.3動態(tài)實際橫傾角測試6.3.1測試方法及要求的測試結果為動態(tài)確定電子傾斜儀的實際橫傾角，EUT傳感器周期性地從0°逐漸傾斜至一側的最大橫傾角位置，再在另一側從0°傾斜至最大值。檢測設備還應允許在搖臂的頂部增加最大橫向加速度0.8g(關于檢測設備見附錄B)。在測試前，制造商應提供有關EUT測量延遲的信息。任何測量延遲應小于將EUT和檢測設備之間測得的所有橫傾角進行比較，隨機選取以下條件下的兩個周期數(shù)據(jù)：a)橫搖周期為4s,橫搖擺幅為90°;b)橫搖周期為40s,橫搖擺幅為90°。應以不低于50Hz的頻率記錄EUT和檢測設備的橫傾角。確認EUT和檢測設備記錄的角度差應在檢測設備讀數(shù)的5%或1°范圍內(取較大值)。6.4長期橫傾角測試6.4.1測試方法及要求的測試結果為確認測得的橫傾角的積分誤差不影響性能，應進行一系列小角度動態(tài)實際橫傾角測試。使用檢測設備，EUT的傳感器在橫搖周期為4s,橫搖擺幅為45°條件下周期性擺動，橫搖周期為4s,時間不應7應以不低于50Hz的頻率記錄EUT和檢測設備的橫傾角。確認EUT和檢測設備記錄的角度差應在檢測設備讀數(shù)的5%或1°范圍內(取較大值)。6.5橫搖周期測試6.5.1測試方法及要求的測試結果為確定EUT正確記錄橫搖周期，將傳感器連接到檢測設備的搖臂上，并向左右舷擺動45°。在以下條件下比較EUT和檢測設備的橫搖周期測量值：a)橫搖周期為4s,橫搖擺幅為45°;b)橫搖周期為40s,橫搖擺幅為45°。確認EUT和檢測設備記錄的差值應在檢測設備讀數(shù)的5%或1s以內(取較大值)。6.6與其他設備的接口測試與其他設備的接口測試結果應滿足4.6的要求。接口設備應按照IEC61162-2中規(guī)定的要求進行測試。用于向VDR和其他外部系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)的提供電子傾斜儀橫傾角、橫搖周期和橫搖幅值的語句(HRM語句)見附錄C。6.6.1測試方法及要求的測試結果EUT的傳感器放置于檢測設備的搖臂頂部。以模擬10s橫搖周期和10°橫搖擺幅旋轉傳感器超過60s。通過監(jiān)測EUT生成的“HRM”語句，確定輸出至少每200ms更新一次。6.7顯示功能測試顯示功能測試結果應滿足4.4的要求。圖1和圖2中為顯示器的兩個示例。圖1為傳統(tǒng)類型的電子傾斜儀顯示器示例，圖2為專用電子傾斜儀或集成在其他船橋系統(tǒng)中的顯示器。圖1和圖2所示示例僅便于對以下測試方法的理解，不涉及電子傾斜儀顯示功能的設計要求。8標引序號說明：1——橫搖峰值保持值；2——橫傾角閾值；3——模擬橫傾角指示。圖1傳統(tǒng)抬頭式電子傾斜儀顯示器示例圖標引序號說明：1——橫搖峰值保持值；2——橫傾角閾值；3——橫傾角數(shù)字顯示界面；4——橫傾角模擬顯示界面；5——橫搖周期數(shù)字顯示界面；6——橫搖周期模擬顯示界面。圖2電子傾斜儀集成指示顯示器示例圖6.7.1測試方法及要求的測試結果EUT傳感器固定在檢測設備的測試搖臂上。如果EUT與其他系統(tǒng)的顯示器連接，則其還應連接到監(jiān)測系統(tǒng)，以便能同時監(jiān)測輸出。傳感器受到以下運動的影響。9a)將EUT傳感器向右舷和左舷傾斜至10°。通過觀察驗證實際傾斜角度值以模擬形式顯示在專用顯示器上，精度不應大于實際值的士5%或±1°(取較大值),數(shù)字顯示分辨率為1°。通過他船橋系統(tǒng)的集成顯示器的實際橫傾角也不應大于實際值的±5%或±1°(取較大值),數(shù)字顯b)按照以下設定的橫搖周期和橫搖擺幅旋轉EUT傳感器：1)橫搖周期為10s,橫搖擺幅為10°;2)橫搖周期為20s,橫搖擺幅為20°;3)橫搖周期為30s,橫搖擺幅為30°。通過觀察驗證橫搖周期和橫搖擺幅值均顯示于專用顯示器上，精度不大于實際值的±5%,或±1s或1(取較大值),數(shù)字顯示器的分辨率是1°和1s。通過監(jiān)測EUT發(fā)送的“HRM”語句，并觀察與EUT接口的另一臺“測試”設備的顯示，確認“告知”其他船橋系統(tǒng)的集成顯示器的橫搖周期和橫搖擺幅的實際值精度不大于實際值的士5%、±1s或1°(取較大值),數(shù)字顯示的分辨率為1°和1s。當測得的橫搖周期小于4s時，顯示值為“—”;當周期大于40s時，則顯示為“十+”。6.8警報操作測試警報操作測試結果應滿足4.5.1的要求。當電子傾斜儀具有警告功能時，其應發(fā)出操作報警，指示已超出設置的橫傾角。當實際的橫傾角超過預設閾值時，操作報警功能應顯示報警，并發(fā)送“ALF”語句用于在其他船橋系統(tǒng)上啟動報警。6.8.1測試方法及要求的測試結果警報操作的測試步驟如下。a)如果有手動輸入設備，則將閾值設置為20°。通過觀察驗證，在專用顯示器或其他船橋系統(tǒng)的集成顯示器上正確顯示閾值。通過觀察驗證，用于傳送橫搖閾值角度(見4.5.1)的“TXT”語句從電子傾斜儀發(fā)送到其他船橋系統(tǒng)，以在其他船橋系統(tǒng)的顯示器上顯示預設的閾值。b)或通過傳輸一條用于設置橫傾角閾值(見4.5.1)的“TXT”語句，將閾值設定為20°。通過觀察驗證預設的閾值正確顯示在顯示器上。c)將橫傾傳感器傾斜至30°。根據(jù)IEC61924-2的要求，通過觀察驗證電子傾斜儀以聲音和可視的方式，發(fā)出一個操作警報作為“啟動—未應答”警告，以及直接分配給在其專用顯示器或其他船橋系統(tǒng)的集成顯示器上生成警告功能的相關描述文本。通過觀察驗證“ALF”和“ALC”語句從電子傾斜儀傳輸?shù)狡渌瑯蛳到y(tǒng)，以報告電子傾斜儀的新警告狀態(tài)(啟動—未應答)。IEC61924-2規(guī)定的要求采取適當措施。e)將橫傾傳感器恢復到零度姿態(tài)。通過觀察驗證包括視覺指示的警告持續(xù)出現(xiàn)，并且警告狀態(tài)f)將警報狀態(tài)從啟動狀態(tài)更改到正常狀態(tài)。如果更換的設備在其他船橋系統(tǒng)上，則使用“TXT”語句將警報狀態(tài)從啟動更改為正常狀態(tài)(見4.5.1)。通過觀察確認包括視覺指示的警告消除。6.9警報功能測試警報功能測試結果應滿足4.5.2的要求。6.9.1測試方法及要求的測試結果警報功能測試步驟如下。a)將電子傾斜儀設為故障狀態(tài)。通過觀察驗證，按照IEC61924-2的要求，在沒有音頻信號和語音輸出的情況下，電子傾斜儀將警報功能初始化為“啟動—未應答”警告，并與產(chǎn)生警告功能的相關描述性文本一起顯示在其專用顯示器或其他船橋系統(tǒng)的集成顯示器上。的要求采取適當措施。6.10橫搖峰值保持值測試橫搖峰值保持值測試結果應滿足4.3.3的要求。6.10.1測試方法及要求的測試結果按以下條件旋轉電子測斜儀：a)橫搖周期10s,橫搖擺幅10°,旋轉持續(xù)時間超過60s;b)橫搖周期為30s,橫搖擺幅為30°,旋轉持續(xù)時間超過180s;c)停止旋轉。驗證在專用顯示器上顯示橫搖峰值保持值，和/或通過電子傾斜儀將“HRM”語句傳輸至其他船橋系統(tǒng)，且該語句包含正確的橫搖峰值保持值。6.11橫搖峰值保持值復位功能測試當電子傾斜儀具有顯示橫搖峰值保持值的功能時，其應為用戶提供一個手動復位裝置，用于通過單步操作實現(xiàn)復位功能。當復位功能啟動時，橫搖峰值保持值應變?yōu)?。當復位功能啟動時，宜記錄復位日期/時間，并在專用顯示器或集成顯示器上進行顯示。6.11.1測試方法及要求的測試結果如果電子傾斜儀有復位按鈕，按下橫搖峰值保持值的復位鍵，或通過向電子傾斜儀傳送“TXT”語句(見4.3.3)將橫搖峰值保持值復位。進行如下驗證：a)右舷和左舷橫搖峰值保持值設置為0,并且復位日期/時間設置為按下復位按鈕或收到“TXT”語句(見4.3.3)的時間；b)電子傾斜儀傳送的“TXT”語句(見4.3.3),包括正確的橫搖峰值保持值和復位日期/時間。應確認當船舶的主電源不可用時，電子傾斜儀由船舶應急電源供電。7設置位置[IMOMSC.363(92),11]應記錄電子傾斜儀傳感器的設置位置，并可用于配置航行數(shù)據(jù)記錄儀。8信息制造商應提供足夠的設備文件，使合格的船員能夠有效地操作和維護設備。GB/T43525—2023/ISO19697:2016(資料性)船舶在海浪中的橫向穩(wěn)心穩(wěn)定性與測得的固有橫搖周期間的關系為便于理解在惡劣海況海域航行時，測得的固有橫搖周期和有效的GM(船舶的初穩(wěn)性高度)在決策制定中發(fā)揮的作用，本附錄將解釋穩(wěn)定性和船舶在海浪中測得的固有橫搖周期的關系。一個船體的橫截面如圖A.1所示，圖中表示出了由傾斜引起的恢復傾斜力矩。由于在橫傾角較小時(一般小于10°),GM視為有效，橫搖運動的恢復傾斜力矩可表示為公式(A.1),橫搖運動加速度可由公式(A.2)計算。標引符號說明：B'—-船舶橫傾后的新浮心；G——船舶重心；WL——船舶水線；W'L’——船舶橫傾后的新水線；Mr——船舶穩(wěn)性高度；Z——浮力；p——水密度；g——重力加速度；θ——橫傾角。圖A.1恢復傾斜力矩 式中：M——恢復傾斜力矩，單位為牛頓米(Nm);p——水密度，單位為千克每立方米(kg/m3)g——重力加速度，單位為米每二次方秒(m/s2); GM——橫向初穩(wěn)性高度，單位為米(m);GB/T43525—2023/ISO19697:20160——橫傾角，單位為弧度(rad)。由于(Ix+Jx)δ=-M,則……(A.2)式中：?——橫搖運動角加速度，單位為弧度每二次方秒(rad/s2);Ix——橫搖運動的慣性力矩，單位為牛頓米(Nm);Jx——在水中橫搖的船艙的附加慣性力矩，單位為牛頓米(Nm)。因此，自然角頻率和橫搖運動周期分別表示為公式(A.3):……(A.3)式中：w——橫搖運動的自然角頻率，單位為弧度每秒(rad/s)。式中：T——固有橫搖周期，單位為秒(s)。另一方面，橫搖運動半徑k,由公式(A.5)定義。由公式(A.4)和公式(A.5),GM-可推導為：此外，考慮到商船的橫搖運動半徑k約為船舶寬度的0.4倍，則GM-可簡化為公式(A.7):……(A.7)式中：B——船舶的最大寬度，單位為米(m)。 公式(A.7)是著名的簡化公式，用于由測量的固有橫搖周期計算GMr。由實際橫傾角的測得時程的頻率分析，結果得出航行中橫搖運動的自然周期，再由公式(A.7)得出橫向初穩(wěn)性高度GM。但是，公式(A.7)只適用于橫搖擺幅足夠小的情況。k一般隨著船體形狀和負載狀態(tài)而改變。當橫搖擺幅不夠小的情況下，恢復傾斜力矩，M也會由于有效的橫向初穩(wěn)性高度GM明顯減小而降低。——測得的固有橫搖周期可看作橫向初穩(wěn)性高度GM-的下降系數(shù)，其減少了船舶的恢復傾斜力矩和中心穩(wěn)定性；——其不適用于作為絕對閾值來警報因波浪引起的中心穩(wěn)定性的降低，尤其是在惡劣海況下；——在惡劣海況下航行時，當被用于決策制定時，決策制定者宜理解公式(A.7)有效性的條件。GB/T43525—2023/ISO19697:2016(資料性)檢測設備型式試驗方法為滿足與船上橫搖運動相似的條件要求，可使用倒立擺檢測設備。檢測設備的示意圖見圖B.1。待測電子傾斜儀的傳感器部件被放置在該設備的頂部，使得傳感器部件的橫搖軸線平行于檢測設備的軸線。在檢測設備的底部設有配重，以調整橫搖周期。橫搖擺幅可通過靠近擺錘的垂直位置的參數(shù)加本文件中所需的橫搖周期的測試條件可通過比的適當組合來獲得，例如和本文件中所需的橫搖周期的測試條件可通過比0.2,則橫搖周期為4s。改變這些比率可使橫搖周期在4s～40s之間改變。根據(jù)本文件要求橫向加速檢測設備頂部提供0.8g橫向加速度，包括重力加速度的切向分量。根據(jù)本附錄的要求，檢測設備和待測電子傾斜儀的輸出同時記錄并進行檢查。檢測設備測量的分辨率在角度上宜不大于0.2°,在時間上宜不超過0.04s。標引說明：1——傳感器部件；2——配重；l?——傳感器部件到回轉中心的桿臂長度，單位為米(m);l?——配重到回轉中心的桿臂長度，單位為米(m);m?——傳感器部件的質量，單位為千克(kg);m?——配重的質量，單位為千克(kg)。圖B.1倒立擺設備的示意圖(資料性)電子傾角儀的性能標準要求具備以下功能，以便向VDR和其他系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)。[IMOMSC.363(92),10.1]電子傾斜儀具有用于向其他系統(tǒng)(例如VDR)提供實際橫傾角信息的數(shù)字接口，更新率至少為5Hz。電子傾斜儀還具有用于提供橫搖周期和橫搖擺幅的顯示信息(見4.3)的數(shù)字接口。[IMOMSC.363(92),10.3]數(shù)字接口符合IEC61162-1的要求。用于電子傾斜儀數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹癏RM”