飛行日記13-磁羅盤誤差（Variation and Deviation)

磁羅盤誤差最後一篇，終於要說到磁場影響。

地球磁場的極和地理的南北極並不重合，這個很多人中學地理就知道了。因此磁羅盤的指向和真實的地理方向很多時候並不重合。此偏差為Variation。磁北極叫magnetic north，地理北極叫true north。

機載電子設備里也有不少磁性元器件，產生的磁場也會影響磁羅盤指向。此偏差為Deviation。

先說Variation（也叫declination）:

定義：某地與磁北連線相對於此地與真北連線的角度。

在不同的地方variation度數是不同的。如下圖。

比如，如果正好在磁北真北連線延長線上飛，那麼指南針指的北也是地理北，variation=0。但如果在別的地方飛，具體variation大小和位置有關。把相同variation的位置連成一條線，就變成了「等variation線」 -- isogonal line。variation為0的那條線叫做agonal line

Westerly Variation 5度，意思是在當地看磁北是真北偏西5度。

羅盤讀出的是magnet度數（也就是磁航向），而地圖給的方向都是true north參考下的（地理方向），所以必須學會如何換算磁北參考和真北參考下的度數（磁航向vs地理航向）。

飛行方向從羅盤讀出為100度（磁航向），因為已知variation是偏西10度，所以真北參考下的地理航向就是90度。速記：Variation west, magnetic best。variation偏西時，磁航向度數總是大於地理航向度數。

variation偏東時，結論相反：Variation east, magnetic least。variation偏東時，磁航向度數總是小於地理航向度數。

因為地球磁場會隨著時間的變化，所以這些「等variation」線也是會變的。。。

再來說deviation：

其實就是飛機的剩磁導致的羅盤誤差。飛機的剩磁（可能由機載設備或者手機pad等產生）可以建模為飛機上某個與飛機固定在一起的磁極。情況複雜就複雜在，飛機可能朝向任何方向飛，而羅盤指向大致上不變的（磁北極），因而剩磁的磁極可能出現在羅盤的任意相對方向，也就是羅盤的deviation是和飛行方向有關的。這一點不像前面的variation只和所在位置有關。

deviation的定義為：羅盤指向與磁北之間的偏差。

已知deviation時，由羅盤讀數計算磁航向方法如下：

上圖飛行方向的羅盤讀數為95度，由於羅盤有偏西的deviation 5度，因此修正後的磁航向為95-5=90度，也就是正東。速記方法和variation類似：

Deviation west, compass best; Deviation east, compass least.

為了省去飛行過程中飛行員的計算，一般將所需的修正量標註在羅盤的卡片上，如下圖:

上圖校準卡片數字的含義是，想要飛往某個磁航向度數，你必須在羅盤讀數基礎上飛出一個修正量。例如想要飛往磁航向300度，那麼你必須飛往羅盤讀數300-1=299度。想要飛往磁航向90度（也就是E），那麼必須飛向羅盤讀數90-1=89度。

測量以上修正量的過程稱為compass swinging。原理是把飛機固定在一個水平轉盤上，遠離飛機外的其他磁場，將飛機旋轉指向已知的磁方向（步進30度），讀出飛機上羅盤度數，對比已知磁方向，就知道了羅盤在這個方向的校正量。為了獲得真實校正量，測量時，飛機應該開啟，電子設備也都開啟。如果測量過程中電台（radio）沒有開，那麼應該在卡片上註明。

如果機上有經常帶上去的便攜電子設備（手機，gps），那麼compass swinging測試時也要帶上去。如果飛機更換或者維修了機載設備或者相關狀況有變化，那麼compass swinging應該重新做。

飛機的剩磁比較大時，可調整羅盤裡內置的修正用的小磁鐵先抵消較大的剩磁。但因為剩磁的複雜性一般不可能完全抵消。所以這個操作之後仍需要做compass swinging，這樣最後校準卡片上的修正量會比較小，而不會太大令人看著內心凌亂。

最後上練習題：飛行員正朝著羅盤讀數34度的方向飛行，已知deviation西3度，variation東13度，求地理飛行方向。

解答：

第一步由羅盤讀數和deviation計算磁航向。

deviation west, compass best，羅盤讀數大於磁航向，得到磁航向34-3=31度

第二步由磁航向和variation計算地理航向。

variation east, magnetic least，磁航向小於地理航向，得到地理航向31+13=44度