3 决定及考虑罗经误差
3
决定及考虑罗经误差
1.
罗经是⼀种测定⽅向基准的仪器，⽤於确定航向和观测物标⽅位。罗经分为磁罗经和电罗经两
种。
虽然现代商船主要依赖电罗经（
Gyrocompass
）与卫星罗经，但磁罗经因为「完全不依赖
电⼒」的物理特性，⾄今依然是国际海事组织（
IMO
）强制规定每艘⼤船必须配备的「终极保
命防线」。
磁罗经是利⽤磁针在地磁作⽤下稳定指北的特性⽽制成。磁罗经盘⾯是圆形，并且标⽰出
刻度，由
0
度顺时钟⽅向⾄
360
度，作为⽅位的代码。现代船只皆为钢铁材料，因造船时船只的
座向不同，会感应地球磁场⽽产⽣磁性，每条船都不⼀样，称之为⾃差。磁罗经有磁差，是由
於地磁极与地极不⼀致⽽产⽣，存在於磁北和真北之间的夹⾓，这是在同⼀地点时，每条船都
⼀样，称之为磁偏⾓。所以海图上有标注该地的磁差和年变化率，使⽤磁罗经时可据以修正读
数。
1.
磁差（
Variation
）：⼤⾃然的地理限制
磁差是地球本⾝的物理现象。因为地球的「地理正北极（真北，
True North
）」与「地磁北
极（磁北，
Magnetic North
）」不在同⼀个点上，两者之间的夹⾓就是磁差。
海图上的罗经花（
Compass Rose
）：
每⼀张实体海图上都会印有几个罗经⽅位标。
里⾯会注明该区域的基准磁差与「年变化率」。
实务计算（年变化）：
地磁极是会缓慢移动的。如果海图上写著「
2020
年磁差为
（西），每年变化
（东）」，当值船副在
2026
年使⽤这张海图时，就必须
⾃⼰算出
6
年的变化量（增加
），来更新当下的实际磁差。
2.
⾃差（
Deviation
）：每艘船独有的「个性」
如您笔记所述，钢铁船体本⾝就是⼀块⼤磁铁。但⾃差在实务上有⼀个最危险的特性：它
会随著「船艏向（
Heading
）」的不同⽽随时改变。
当船头朝北时，船体磁场与地磁的夹⾓，跟船头朝东时是完全不⼀样的。所以⾃差不
是⼀个固定值。
⾃差表（
Deviation Card
）：
船舶在出厂或经过⼤修后，必须请专业的「校罗经师
（
Compass Adjuster
）」上船，在海⾯上转圈圈（
Swing the ship
），测出船只在
360
度各个航向下的⾃差值，并绘制成⼀张「⾃差表」贴在驾驶台上，供船副随时查阅。
3.
实务修正⼝诀：从「罗经」推回「真实」
在没有电脑⾃动计算的年代，船副必须精通将罗经读数转换为真北航向的数学⼼算。航海
界有⼀个流传百年的经典修正⼝诀：「东加西减」。
要算出真实世界的真航向（
True Heading
），必须把磁差与⾃差合并成「罗经差（
Compass
Error, CE
）」：
公式：
真航向
(True) =
罗经航向
(Compass) +
罗经差
(CE)
规则：
如果误差是偏东（
East
），就⽤加的；偏西（
West
），就⽤减的。
即使到了⾼度电⼦化的今天，为了确保这道「最后防线」随时可⽤，当值船副每天都必须
填写⼀本《罗经误差纪录簿（
Compass Error Book
）》。
问题
:
在⽇常的⼤洋航⾏当值中，除了利⽤太阳或星星来测量罗经误差外，您通常会要求
船副在每个班次中，如何执⾏「电罗经与磁罗经的交叉⽐对（
Compass Comparison
）」，以确
保在全船断电（
Blackout
）的瞬间，舵⼯能⽴刻看著磁罗经接⼿操舵⽽不⾄於迷失⽅向？
为了确保在断电发⽣的那⼀秒，舵⼯能毫不迟疑地接⼿操舵，我会要求船副在每个班次
（
Watch
）中，严格执⾏以下「罗经交叉⽐对（
Compass Comparison
）」：
执⾏「每班、每航向变化」的对⽐核对
船副不能只在中午测天时才计算罗经差。我要求在每班值班开始时、每⼀次⼤幅度改变航
向（转向）后，或每四⼩时，都必须⼿动进⾏⼀次电罗经与磁罗经的读数对⽐。
⽐对完成后，我要求船副在交叉⽐对后，⽴刻⽤⽩板笔在操舵台正前⽅的磁罗经投射管
旁，写下这⾏对照：
「电罗经
090°
＝
磁罗经
088°
」
断电瞬间的记忆：当全船瞬间
blackout
，驾驶台陷⼊⿊暗，分罗经灯光熄灭、⾃动舵脱
开。舵⼯在⼿忙脚乱切换到⼿动操舵时，他的眼睛⼀抬，在应急灯光下就能直接看到这块对照
牌。他不需动脑去加减磁偏⾓与⾃差，更不需要在⼀⽚漆⿊中慌乱地去翻⾃差表，只要双⼿握
住舵轮，眼睛盯著磁罗经投射出来的「
088°
」，就能稳住船头，这能帮本船在最脆弱的无电前几
分钟保住操纵主动权，在港区开航时，因为机舱经常做过零件拆解的保养，造成故障机率升
⾼，电罗经与磁罗经的读数对⽐更为重要。
磁罗经⼯作原理
磁罗经由其内的磁针感应地球磁场⽅向⽽⼯作，因为地磁线的磁⼒微弱，使⽤液体为介质
以减少摩擦⼒，结构主要由罗经柜和罗经盆组成，带有磁针的罗经卡安装在罗经盆内。磁罗经
按⽤途可分为标准罗经、操舵罗经、应急罗经、艇⽤罗经等。现代船舶多在驾驶台顶的露天甲
板上
(
船上⾃差最少的地⽅
)
，装⼀能将罗经卡读数投射到驾驶室内的标准罗经，可兼作操舵罗
经。这种罗经有反射式和投影式两种，它们的基本结构同普通罗经相似，仅多⼀套光学投射系
统。
1.
液体介质的双重防护（减摩与阻尼）
笔记中提到液体是⽤来「减少摩擦⼒」，这⾮常正确。罗经卡（
Compass Card
）是浮在液
体上的，底部只靠⼀根极细的轴针（
Pivot
）⽀撑，这使得它能敏锐地捕捉微弱的地磁。
但液体
还有另⼀个攸关⽣死的实务功能：阻尼效应（
Damping
）。当船舶在恶劣海象中剧烈摇晃时，充
满罗经盆的混合液（通常是纯⽔与酒精的混合，以防⽌在⾼纬度低温航⾏时结冰）能发挥极佳
的缓冲作⽤，防⽌罗经卡跟著疯狂摆荡，确保舵⼯眼前的刻度始终稳定易读。
2.
罗经甲板（
Monkey Island
）的战略⾼地
将标准罗经安装在驾驶台顶端的露天甲板（俗称罗经甲板），是为了取得「磁场与视野」的
双重最佳化。
远离磁性⼲扰：
这里是全船距离主机、⼤体积钢铁结构与⼤量电⼦仪器最远的地⽅，
能有效将船体的磁性⼲扰（⾃差，
Deviation
）降到最低。
360
度观测无死⾓：
当船副需要利⽤罗经盘上的「⽅位仪（
Azimuth Circle
）」来观测
星体、太阳或沿岸陆标以测定罗经差时，这里提供了毫无遮蔽的绝佳视⾓。
3.
潜望镜式的光学投影系统
这是现代造船⼯艺在物理光学上的⼀⼤亮点。透过在驾驶台天花板安装⼀根带有反射镜与
透镜的「投影管（
Reflection Tube
）」，罗经甲板上的刻度被直接投射到舵⼯正前⽅的视野内。
舵⼯只需要微微抬头，就能看著标准罗经的放⼤刻度来操舵，这是⼀套完全不依赖全船电脑算
⼒的「无死⾓萤幕」。
这套完美的光学投影系统，让驾驶台在⽩天能清晰读取磁罗经的⾓度。但如果在夜间航⾏
时，船舶突然遭遇全船断电（
Blackout
），原本照亮磁罗经的照明灯由备⽤电池提供电源。
⾃差校正
就是将能产⽣与船磁相反作⽤⼒的校正器放在罗经周围，分别⽤其中的磁棒和软铁抵消永
久船磁和感应船磁对磁针的影响。校正后的剩余⾃差，经测定制成⾃差表或⾃差曲线图
,
绝对值
应不⼤於
3°
。⾃差的主要特点是随航向变化，不同航向要⽤相应的⾃差进⾏修正。
船体就像是⼀个在海洋上漂浮的巨⼤磁铁。罗经校正（
Compass Adjustment
）的过程，说
穿了就是⼀场「以毒攻毒」的物理平衡游戏。我们可以将这段笔记背后的实务细节，拆解为以
下几个核⼼观念：
⼀、
罗经柜里的「对抗阵列」
校罗经师（
Compass Adjuster
）会利⽤不同材质的校正器，针对性地抵销船体在各个⽅向
上产⽣的磁⼒：
抵销永久船磁（
Permanent Magnetism
）：
船只在建造时被地球磁场「磁化」⽽产
⽣的永久磁性。校正师会打开罗经柜的⾨，在里⾯插⼊「纵向磁棒」与「横向磁棒」
来中和这些不变的磁⼒。
抵销感应船磁（
Induced Magnetism
）：
船体软铁会随著航向或所处地理纬度的改
变，临时感应出不同的磁性。罗经两侧那两颗显眼的「软铁球（
Kelvin Spheres
）」，
以及罗经柜前⽅的「佛林德斯铁棒（
Flinders Bar
）」，就是⽤来吸收并抵销这些随机
变化的感应磁⼒。
抵销倾侧误差（
Heeling Error
）：
当船只在⾵浪中左右摇晃时，垂直⽅向的磁⼒会转
为⽔平⼲扰。罗经柜正下⽅的「倾侧磁棒」就是为了稳住这个动态误差。
⼆、
为什么容许「不⼤於
3°
」的剩余⾃差？
在实务上，要求⾃差完全归零（
0°
）是不切实际的。
动态变数太多：
船体的应⼒弯曲、装载货物的改变、甚⾄是⻑时间以同⼀个航向航⾏
（造成暂时性磁化），都会让⾃差产⽣微⼩浮动。
因此，国际海事标准容许标准磁罗经在校正后，各航向的剩余⾃差（
Residual
Deviation
）绝对值保持在
3°
（或
3
度）以内（操舵罗经则通常放宽⾄
5°
以内）。只要
这些误差被精准测量并记录在「⾃差表（
Deviation Card
）」上，船副就能透过简单的
加减法还原真实航向。
三、
随航向变化的致命陷阱
因为船上的永久磁场是跟著船头⼀起转动的，⽽地球磁场永远指北。当船头朝东或朝西
时，这两股磁场的夹⾓不同，互相牵扯的⼒道⾃然也不同。这就是为什么「不同航向要⽤相应
的⾃差进⾏修正」。如果船副在转向后，忘记查阅⾃差表来更新修正值，画在海图上的位置线就
会彻底失真。
磁罗经校正是⼀⾨极度专业的传统技艺，但船体磁性并⾮永远稳定不变。
问题
:
当船舶装载了⼤量具备强烈磁性的货物（例如钢卷、废钢铁），或是刚从干坞完成⼤
规模的船体钢板切割与电焊保养后，⾃差往往会发⽣剧变并远超过
3
度的标准。⾯对这种情
况，您通常会如何要求当值船副在出港初期进⾏初步的误差检核？
装载⼤量磁性货物（如钢卷）或刚经历干坞⼤修（船体敲打、电焊会重新磁化船体软铁）
后，原本挂在驾驶台上的那张「⾃差表（
Deviation Card
）」实质上已经失效。在这种⾼⾵险状
态下出港，我通常会要求当值船副将磁罗经的检核视为最⾼优先级，并执⾏以下⼀套严谨的
「出港初期动态检核程序」：
1.
确⽴绝对基准：优先验证电罗经（
Gyro Error Check
）
要检查磁罗经，必须先确定⼿上的「对照组」是绝对准确的。
利⽤天然或⼈⼯叠标（
Transits/Ranges
）：
出港沿岸航⾏时，是获取绝对真实⽅位
（
True Bearing
）的最佳时机。当船只航⾏经过防波堤叠标或引导线时，要求船副⽴
刻测量电罗经误差（
GE
）。
只有在确认电罗经误差为零或已知极⼩的情况下，才能将其作为后续⽐对磁罗经的基
准。
2.
转向期间的动态⽐对（
Dynamic Compass Comparison
）
出港过程（特别是引⽔⼈在船时）船只会频繁变换航向，这正是快速搜集不同航向⾃差的
最佳时机。
建⽴临时纪录表：
要求舵⼯或⾒习船副在每次船只转向并「稳舵（
Steady on
course
）」后，⽴刻⼤声报出电罗经与磁罗经的读数。
快速推算：
当值船副将电罗经航向转换为真航向（
True Heading
），扣除海图上的当
地磁差（
Variation
）后，⽴刻与磁罗经读数⽐对。如果在多个航向（例如
、
、 ）上，算出来的⾃差（
Deviation
）都超过
3°
到
5°
，甚⾄出现不规则的剧
烈跳动，这就是船体磁场已经严重改变的铁证。
3.
利⽤⽅位仪进⾏绝对观测（
Absolute Visual Check
）
除了与电罗经⽐对，船副必须亲⾃⾛上罗经甲板（
Monkey Island
）进⾏物理观测。
测量陆标：
利⽤标准磁罗经上的⽅位仪，直接观测海图上已知⽅位的显著陆标。
公式回推：
真⽅位（来⾃海图）
磁差（
Variation
）＝
应有磁⽅位。将「应有磁⽅
位」与「罗经实测⽅位」相减，直接算出最真实的⾃差。
4.
异常通报与降级宣告
⼀旦前述检核确认⾃差已经产⽣剧变且无规律可循，当值团队必须⽴刻采取防御性⾏动：
通报与纪录：
⽴即向船⻑报告，并在航海⽇志（
Logbook
）上以红笔明确标注：「磁
罗经⾃差变化剧烈，⽬前读数不可靠（
Magnetic Compass Unreliable
）」。
禁⽌依赖：
在重新校正前，严格禁⽌舵⼯在任何情况下依赖该磁罗经进⾏操舵，并将
驾驶台的导航重⼼完全转移⾄电罗经与雷达
决定及考虑罗经误差
1.
罗经是⼀种测定⽅向基准的仪器，⽤於确定航向和观测物标⽅位。罗经分为磁罗经和电罗经两
种。
虽然现代商船主要依赖电罗经（
Gyrocompass
）与卫星罗经，但磁罗经因为「完全不依赖
电⼒」的物理特性，⾄今依然是国际海事组织（
IMO
）强制规定每艘⼤船必须配备的「终极保
命防线」。
磁罗经是利⽤磁针在地磁作⽤下稳定指北的特性⽽制成。磁罗经盘⾯是圆形，并且标⽰出
刻度，由
0
度顺时钟⽅向⾄
360
度，作为⽅位的代码。现代船只皆为钢铁材料，因造船时船只的
座向不同，会感应地球磁场⽽产⽣磁性，每条船都不⼀样，称之为⾃差。磁罗经有磁差，是由
於地磁极与地极不⼀致⽽产⽣，存在於磁北和真北之间的夹⾓，这是在同⼀地点时，每条船都
⼀样，称之为磁偏⾓。所以海图上有标注该地的磁差和年变化率，使⽤磁罗经时可据以修正读
数。
1.
磁差（
Variation
）：⼤⾃然的地理限制
磁差是地球本⾝的物理现象。因为地球的「地理正北极（真北，
True North
）」与「地磁北
极（磁北，
Magnetic North
）」不在同⼀个点上，两者之间的夹⾓就是磁差。
海图上的罗经花（
Compass Rose
）：
每⼀张实体海图上都会印有几个罗经⽅位标。
里⾯会注明该区域的基准磁差与「年变化率」。
实务计算（年变化）：
地磁极是会缓慢移动的。如果海图上写著「
2020
年磁差为
（西），每年变化
（东）」，当值船副在
2026
年使⽤这张海图时，就必须
⾃⼰算出
6
年的变化量（增加
），来更新当下的实际磁差。
2.
⾃差（
Deviation
）：每艘船独有的「个性」
如您笔记所述，钢铁船体本⾝就是⼀块⼤磁铁。但⾃差在实务上有⼀个最危险的特性：它
会随著「船艏向（
Heading
）」的不同⽽随时改变。
当船头朝北时，船体磁场与地磁的夹⾓，跟船头朝东时是完全不⼀样的。所以⾃差不
是⼀个固定值。
⾃差表（
Deviation Card
）：
船舶在出厂或经过⼤修后，必须请专业的「校罗经师
（
Compass Adjuster
）」上船，在海⾯上转圈圈（
Swing the ship
），测出船只在
360
度各个航向下的⾃差值，并绘制成⼀张「⾃差表」贴在驾驶台上，供船副随时查阅。
3.
实务修正⼝诀：从「罗经」推回「真实」
在没有电脑⾃动计算的年代，船副必须精通将罗经读数转换为真北航向的数学⼼算。航海
界有⼀个流传百年的经典修正⼝诀：「东加西减」。
要算出真实世界的真航向（
True Heading
），必须把磁差与⾃差合并成「罗经差（
Compass
Error, CE
）」：
公式：
真航向
(True) =
罗经航向
(Compass) +
罗经差
(CE)
规则：
如果误差是偏东（
East
），就⽤加的；偏西（
West
），就⽤减的。
即使到了⾼度电⼦化的今天，为了确保这道「最后防线」随时可⽤，当值船副每天都必须
填写⼀本《罗经误差纪录簿（
Compass Error Book
）》。
问题
:
在⽇常的⼤洋航⾏当值中，除了利⽤太阳或星星来测量罗经误差外，您通常会要求
船副在每个班次中，如何执⾏「电罗经与磁罗经的交叉⽐对（
Compass Comparison
）」，以确
保在全船断电（
Blackout
）的瞬间，舵⼯能⽴刻看著磁罗经接⼿操舵⽽不⾄於迷失⽅向？
为了确保在断电发⽣的那⼀秒，舵⼯能毫不迟疑地接⼿操舵，我会要求船副在每个班次
（
Watch
）中，严格执⾏以下「罗经交叉⽐对（
Compass Comparison
）」：
执⾏「每班、每航向变化」的对⽐核对
船副不能只在中午测天时才计算罗经差。我要求在每班值班开始时、每⼀次⼤幅度改变航
向（转向）后，或每四⼩时，都必须⼿动进⾏⼀次电罗经与磁罗经的读数对⽐。
⽐对完成后，我要求船副在交叉⽐对后，⽴刻⽤⽩板笔在操舵台正前⽅的磁罗经投射管
旁，写下这⾏对照：
「电罗经
090°
＝
磁罗经
088°
」
断电瞬间的记忆：当全船瞬间
blackout
，驾驶台陷⼊⿊暗，分罗经灯光熄灭、⾃动舵脱
开。舵⼯在⼿忙脚乱切换到⼿动操舵时，他的眼睛⼀抬，在应急灯光下就能直接看到这块对照
牌。他不需动脑去加减磁偏⾓与⾃差，更不需要在⼀⽚漆⿊中慌乱地去翻⾃差表，只要双⼿握
住舵轮，眼睛盯著磁罗经投射出来的「
088°
」，就能稳住船头，这能帮本船在最脆弱的无电前几
分钟保住操纵主动权，在港区开航时，因为机舱经常做过零件拆解的保养，造成故障机率升
⾼，电罗经与磁罗经的读数对⽐更为重要。
磁罗经⼯作原理
磁罗经由其内的磁针感应地球磁场⽅向⽽⼯作，因为地磁线的磁⼒微弱，使⽤液体为介质
以减少摩擦⼒，结构主要由罗经柜和罗经盆组成，带有磁针的罗经卡安装在罗经盆内。磁罗经
按⽤途可分为标准罗经、操舵罗经、应急罗经、艇⽤罗经等。现代船舶多在驾驶台顶的露天甲
板上
(
船上⾃差最少的地⽅
)
，装⼀能将罗经卡读数投射到驾驶室内的标准罗经，可兼作操舵罗
经。这种罗经有反射式和投影式两种，它们的基本结构同普通罗经相似，仅多⼀套光学投射系
统。
1.
液体介质的双重防护（减摩与阻尼）
笔记中提到液体是⽤来「减少摩擦⼒」，这⾮常正确。罗经卡（
Compass Card
）是浮在液
体上的，底部只靠⼀根极细的轴针（
Pivot
）⽀撑，这使得它能敏锐地捕捉微弱的地磁。
但液体
还有另⼀个攸关⽣死的实务功能：阻尼效应（
Damping
）。当船舶在恶劣海象中剧烈摇晃时，充
满罗经盆的混合液（通常是纯⽔与酒精的混合，以防⽌在⾼纬度低温航⾏时结冰）能发挥极佳
的缓冲作⽤，防⽌罗经卡跟著疯狂摆荡，确保舵⼯眼前的刻度始终稳定易读。
2.
罗经甲板（
Monkey Island
）的战略⾼地
将标准罗经安装在驾驶台顶端的露天甲板（俗称罗经甲板），是为了取得「磁场与视野」的
双重最佳化。
远离磁性⼲扰：
这里是全船距离主机、⼤体积钢铁结构与⼤量电⼦仪器最远的地⽅，
能有效将船体的磁性⼲扰（⾃差，
Deviation
）降到最低。
360
度观测无死⾓：
当船副需要利⽤罗经盘上的「⽅位仪（
Azimuth Circle
）」来观测
星体、太阳或沿岸陆标以测定罗经差时，这里提供了毫无遮蔽的绝佳视⾓。
3.
潜望镜式的光学投影系统
这是现代造船⼯艺在物理光学上的⼀⼤亮点。透过在驾驶台天花板安装⼀根带有反射镜与
透镜的「投影管（
Reflection Tube
）」，罗经甲板上的刻度被直接投射到舵⼯正前⽅的视野内。
舵⼯只需要微微抬头，就能看著标准罗经的放⼤刻度来操舵，这是⼀套完全不依赖全船电脑算
⼒的「无死⾓萤幕」。
这套完美的光学投影系统，让驾驶台在⽩天能清晰读取磁罗经的⾓度。但如果在夜间航⾏
时，船舶突然遭遇全船断电（
Blackout
），原本照亮磁罗经的照明灯由备⽤电池提供电源。
⾃差校正
就是将能产⽣与船磁相反作⽤⼒的校正器放在罗经周围，分别⽤其中的磁棒和软铁抵消永
久船磁和感应船磁对磁针的影响。校正后的剩余⾃差，经测定制成⾃差表或⾃差曲线图
,
绝对值
应不⼤於
3°
。⾃差的主要特点是随航向变化，不同航向要⽤相应的⾃差进⾏修正。
船体就像是⼀个在海洋上漂浮的巨⼤磁铁。罗经校正（
Compass Adjustment
）的过程，说
穿了就是⼀场「以毒攻毒」的物理平衡游戏。我们可以将这段笔记背后的实务细节，拆解为以
下几个核⼼观念：
⼀、
罗经柜里的「对抗阵列」
校罗经师（
Compass Adjuster
）会利⽤不同材质的校正器，针对性地抵销船体在各个⽅向
上产⽣的磁⼒：
抵销永久船磁（
Permanent Magnetism
）：
船只在建造时被地球磁场「磁化」⽽产
⽣的永久磁性。校正师会打开罗经柜的⾨，在里⾯插⼊「纵向磁棒」与「横向磁棒」
来中和这些不变的磁⼒。
抵销感应船磁（
Induced Magnetism
）：
船体软铁会随著航向或所处地理纬度的改
变，临时感应出不同的磁性。罗经两侧那两颗显眼的「软铁球（
Kelvin Spheres
）」，
以及罗经柜前⽅的「佛林德斯铁棒（
Flinders Bar
）」，就是⽤来吸收并抵销这些随机
变化的感应磁⼒。
抵销倾侧误差（
Heeling Error
）：
当船只在⾵浪中左右摇晃时，垂直⽅向的磁⼒会转
为⽔平⼲扰。罗经柜正下⽅的「倾侧磁棒」就是为了稳住这个动态误差。
⼆、
为什么容许「不⼤於
3°
」的剩余⾃差？
在实务上，要求⾃差完全归零（
0°
）是不切实际的。
动态变数太多：
船体的应⼒弯曲、装载货物的改变、甚⾄是⻑时间以同⼀个航向航⾏
（造成暂时性磁化），都会让⾃差产⽣微⼩浮动。
因此，国际海事标准容许标准磁罗经在校正后，各航向的剩余⾃差（
Residual
Deviation
）绝对值保持在
3°
（或
3
度）以内（操舵罗经则通常放宽⾄
5°
以内）。只要
这些误差被精准测量并记录在「⾃差表（
Deviation Card
）」上，船副就能透过简单的
加减法还原真实航向。
三、
随航向变化的致命陷阱
因为船上的永久磁场是跟著船头⼀起转动的，⽽地球磁场永远指北。当船头朝东或朝西
时，这两股磁场的夹⾓不同，互相牵扯的⼒道⾃然也不同。这就是为什么「不同航向要⽤相应
的⾃差进⾏修正」。如果船副在转向后，忘记查阅⾃差表来更新修正值，画在海图上的位置线就
会彻底失真。
磁罗经校正是⼀⾨极度专业的传统技艺，但船体磁性并⾮永远稳定不变。
问题
:
当船舶装载了⼤量具备强烈磁性的货物（例如钢卷、废钢铁），或是刚从干坞完成⼤
规模的船体钢板切割与电焊保养后，⾃差往往会发⽣剧变并远超过
3
度的标准。⾯对这种情
况，您通常会如何要求当值船副在出港初期进⾏初步的误差检核？
装载⼤量磁性货物（如钢卷）或刚经历干坞⼤修（船体敲打、电焊会重新磁化船体软铁）
后，原本挂在驾驶台上的那张「⾃差表（
Deviation Card
）」实质上已经失效。在这种⾼⾵险状
态下出港，我通常会要求当值船副将磁罗经的检核视为最⾼优先级，并执⾏以下⼀套严谨的
「出港初期动态检核程序」：
1.
确⽴绝对基准：优先验证电罗经（
Gyro Error Check
）
要检查磁罗经，必须先确定⼿上的「对照组」是绝对准确的。
利⽤天然或⼈⼯叠标（
Transits/Ranges
）：
出港沿岸航⾏时，是获取绝对真实⽅位
（
True Bearing
）的最佳时机。当船只航⾏经过防波堤叠标或引导线时，要求船副⽴
刻测量电罗经误差（
GE
）。
只有在确认电罗经误差为零或已知极⼩的情况下，才能将其作为后续⽐对磁罗经的基
准。
2.
转向期间的动态⽐对（
Dynamic Compass Comparison
）
出港过程（特别是引⽔⼈在船时）船只会频繁变换航向，这正是快速搜集不同航向⾃差的
最佳时机。
建⽴临时纪录表：
要求舵⼯或⾒习船副在每次船只转向并「稳舵（
Steady on
course
）」后，⽴刻⼤声报出电罗经与磁罗经的读数。
快速推算：
当值船副将电罗经航向转换为真航向（
True Heading
），扣除海图上的当
地磁差（
Variation
）后，⽴刻与磁罗经读数⽐对。如果在多个航向（例如
、
、 ）上，算出来的⾃差（
Deviation
）都超过
3°
到
5°
，甚⾄出现不规则的剧
烈跳动，这就是船体磁场已经严重改变的铁证。
3.
利⽤⽅位仪进⾏绝对观测（
Absolute Visual Check
）
除了与电罗经⽐对，船副必须亲⾃⾛上罗经甲板（
Monkey Island
）进⾏物理观测。
测量陆标：
利⽤标准磁罗经上的⽅位仪，直接观测海图上已知⽅位的显著陆标。
公式回推：
真⽅位（来⾃海图）
磁差（
Variation
）＝
应有磁⽅位。将「应有磁⽅
位」与「罗经实测⽅位」相减，直接算出最真实的⾃差。
4.
异常通报与降级宣告
⼀旦前述检核确认⾃差已经产⽣剧变且无规律可循，当值团队必须⽴刻采取防御性⾏动：
通报与纪录：
⽴即向船⻑报告，并在航海⽇志（
Logbook
）上以红笔明确标注：「磁
罗经⾃差变化剧烈，⽬前读数不可靠（
Magnetic Compass Unreliable
）」。
禁⽌依赖：
在重新校正前，严格禁⽌舵⼯在任何情况下依赖该磁罗经进⾏操舵，并将
驾驶台的导航重⼼完全转移⾄电罗经与雷达
售价 NT$ 300
3
决定及考虑罗经误差
1.
罗经是⼀种测定⽅向基准的仪器，⽤於确定航向和观测物标⽅位。罗经分为磁罗经和电罗经两
种。
虽然现代商船主要依赖电罗经（
Gyrocompass
）与卫星罗经，但磁罗经因为「完全不依赖
电⼒」的物理特性，⾄今依然是国际海事组织（
IMO
）强制规定每艘⼤船必须配备的「终极保
命防线」。
磁罗经是利⽤磁针在地磁作⽤下稳定指北的特性⽽制成。磁罗经盘⾯是圆形，并且标⽰出
刻度，由
0
度顺时钟⽅向⾄
360
度，作为⽅位的代码。现代船只皆为钢铁材料，因造船时船只的
座向不同，会感应地球磁场⽽产⽣磁性，每条船都不⼀样，称之为⾃差。磁罗经有磁差，是由
於地磁极与地极不⼀致⽽产⽣，存在於磁北和真北之间的夹⾓，这是在同⼀地点时，每条船都
⼀样，称之为磁偏⾓。所以海图上有标注该地的磁差和年变化率，使⽤磁罗经时可据以修正读
数。
1.
磁差（
Variation
）：⼤⾃然的地理限制
磁差是地球本⾝的物理现象。因为地球的「地理正北极（真北，
True North
）」与「地磁北
极（磁北，
Magnetic North
）」不在同⼀个点上，两者之间的夹⾓就是磁差。
海图上的罗经花（
Compass Rose
）：
每⼀张实体海图上都会印有几个罗经⽅位标。
里⾯会注明该区域的基准磁差与「年变化率」。
实务计算（年变化）：
地磁极是会缓慢移动的。如果海图上写著「
2020
年磁差为
（西），每年变化
（东）」，当值船副在
2026
年使⽤这张海图时，就必须
⾃⼰算出
6
年的变化量（增加
），来更新当下的实际磁差。
2.
⾃差（
Deviation
）：每艘船独有的「个性」
如您笔记所述，钢铁船体本⾝就是⼀块⼤磁铁。但⾃差在实务上有⼀个最危险的特性：它
会随著「船艏向（
Heading
）」的不同⽽随时改变。
当船头朝北时，船体磁场与地磁的夹⾓，跟船头朝东时是完全不⼀样的。所以⾃差不
是⼀个固定值。
⾃差表（
Deviation Card
）：
船舶在出厂或经过⼤修后，必须请专业的「校罗经师
（
Compass Adjuster
）」上船，在海⾯上转圈圈（
Swing the ship
），测出船只在
360
度各个航向下的⾃差值，并绘制成⼀张「⾃差表」贴在驾驶台上，供船副随时查阅。
3.
实务修正⼝诀：从「罗经」推回「真实」
在没有电脑⾃动计算的年代，船副必须精通将罗经读数转换为真北航向的数学⼼算。航海
界有⼀个流传百年的经典修正⼝诀：「东加西减」。
要算出真实世界的真航向（
True Heading
），必须把磁差与⾃差合并成「罗经差（
Compass
Error, CE
）」：
公式：
真航向
(True) =
罗经航向
(Compass) +
罗经差
(CE)
规则：
如果误差是偏东（
East
），就⽤加的；偏西（
West
），就⽤减的。
即使到了⾼度电⼦化的今天，为了确保这道「最后防线」随时可⽤，当值船副每天都必须
填写⼀本《罗经误差纪录簿（
Compass Error Book
）》。
问题
:
在⽇常的⼤洋航⾏当值中，除了利⽤太阳或星星来测量罗经误差外，您通常会要求
船副在每个班次中，如何执⾏「电罗经与磁罗经的交叉⽐对（
Compass Comparison
）」，以确
保在全船断电（
Blackout
）的瞬间，舵⼯能⽴刻看著磁罗经接⼿操舵⽽不⾄於迷失⽅向？
为了确保在断电发⽣的那⼀秒，舵⼯能毫不迟疑地接⼿操舵，我会要求船副在每个班次
（
Watch
）中，严格执⾏以下「罗经交叉⽐对（
Compass Comparison
）」：
执⾏「每班、每航向变化」的对⽐核对
船副不能只在中午测天时才计算罗经差。我要求在每班值班开始时、每⼀次⼤幅度改变航
向（转向）后，或每四⼩时，都必须⼿动进⾏⼀次电罗经与磁罗经的读数对⽐。
⽐对完成后，我要求船副在交叉⽐对后，⽴刻⽤⽩板笔在操舵台正前⽅的磁罗经投射管
旁，写下这⾏对照：
「电罗经
090°
＝
磁罗经
088°
」
断电瞬间的记忆：当全船瞬间
blackout
，驾驶台陷⼊⿊暗，分罗经灯光熄灭、⾃动舵脱
开。舵⼯在⼿忙脚乱切换到⼿动操舵时，他的眼睛⼀抬，在应急灯光下就能直接看到这块对照
牌。他不需动脑去加减磁偏⾓与⾃差，更不需要在⼀⽚漆⿊中慌乱地去翻⾃差表，只要双⼿握
住舵轮，眼睛盯著磁罗经投射出来的「
088°
」，就能稳住船头，这能帮本船在最脆弱的无电前几
分钟保住操纵主动权，在港区开航时，因为机舱经常做过零件拆解的保养，造成故障机率升
⾼，电罗经与磁罗经的读数对⽐更为重要。
磁罗经⼯作原理
磁罗经由其内的磁针感应地球磁场⽅向⽽⼯作，因为地磁线的磁⼒微弱，使⽤液体为介质
以减少摩擦⼒，结构主要由罗经柜和罗经盆组成，带有磁针的罗经卡安装在罗经盆内。磁罗经
按⽤途可分为标准罗经、操舵罗经、应急罗经、艇⽤罗经等。现代船舶多在驾驶台顶的露天甲
板上
(
船上⾃差最少的地⽅
)
，装⼀能将罗经卡读数投射到驾驶室内的标准罗经，可兼作操舵罗
经。这种罗经有反射式和投影式两种，它们的基本结构同普通罗经相似，仅多⼀套光学投射系
统。
1.
液体介质的双重防护（减摩与阻尼）
笔记中提到液体是⽤来「减少摩擦⼒」，这⾮常正确。罗经卡（
Compass Card
）是浮在液
体上的，底部只靠⼀根极细的轴针（
Pivot
）⽀撑，这使得它能敏锐地捕捉微弱的地磁。
但液体
还有另⼀个攸关⽣死的实务功能：阻尼效应（
Damping
）。当船舶在恶劣海象中剧烈摇晃时，充
满罗经盆的混合液（通常是纯⽔与酒精的混合，以防⽌在⾼纬度低温航⾏时结冰）能发挥极佳
的缓冲作⽤，防⽌罗经卡跟著疯狂摆荡，确保舵⼯眼前的刻度始终稳定易读。
2.
罗经甲板（
Monkey Island
）的战略⾼地
将标准罗经安装在驾驶台顶端的露天甲板（俗称罗经甲板），是为了取得「磁场与视野」的
双重最佳化。
远离磁性⼲扰：
这里是全船距离主机、⼤体积钢铁结构与⼤量电⼦仪器最远的地⽅，
能有效将船体的磁性⼲扰（⾃差，
Deviation
）降到最低。
360
度观测无死⾓：
当船副需要利⽤罗经盘上的「⽅位仪（
Azimuth Circle
）」来观测
星体、太阳或沿岸陆标以测定罗经差时，这里提供了毫无遮蔽的绝佳视⾓。
3.
潜望镜式的光学投影系统
这是现代造船⼯艺在物理光学上的⼀⼤亮点。透过在驾驶台天花板安装⼀根带有反射镜与
透镜的「投影管（
Reflection Tube
）」，罗经甲板上的刻度被直接投射到舵⼯正前⽅的视野内。
舵⼯只需要微微抬头，就能看著标准罗经的放⼤刻度来操舵，这是⼀套完全不依赖全船电脑算
⼒的「无死⾓萤幕」。
这套完美的光学投影系统，让驾驶台在⽩天能清晰读取磁罗经的⾓度。但如果在夜间航⾏
时，船舶突然遭遇全船断电（
Blackout
），原本照亮磁罗经的照明灯由备⽤电池提供电源。
⾃差校正
就是将能产⽣与船磁相反作⽤⼒的校正器放在罗经周围，分别⽤其中的磁棒和软铁抵消永
久船磁和感应船磁对磁针的影响。校正后的剩余⾃差，经测定制成⾃差表或⾃差曲线图
,
绝对值
应不⼤於
3°
。⾃差的主要特点是随航向变化，不同航向要⽤相应的⾃差进⾏修正。
船体就像是⼀个在海洋上漂浮的巨⼤磁铁。罗经校正（
Compass Adjustment
）的过程，说
穿了就是⼀场「以毒攻毒」的物理平衡游戏。我们可以将这段笔记背后的实务细节，拆解为以
下几个核⼼观念：
⼀、
罗经柜里的「对抗阵列」
校罗经师（
Compass Adjuster
）会利⽤不同材质的校正器，针对性地抵销船体在各个⽅向
上产⽣的磁⼒：
抵销永久船磁（
Permanent Magnetism
）：
船只在建造时被地球磁场「磁化」⽽产
⽣的永久磁性。校正师会打开罗经柜的⾨，在里⾯插⼊「纵向磁棒」与「横向磁棒」
来中和这些不变的磁⼒。
抵销感应船磁（
Induced Magnetism
）：
船体软铁会随著航向或所处地理纬度的改
变，临时感应出不同的磁性。罗经两侧那两颗显眼的「软铁球（
Kelvin Spheres
）」，
以及罗经柜前⽅的「佛林德斯铁棒（
Flinders Bar
）」，就是⽤来吸收并抵销这些随机
变化的感应磁⼒。
抵销倾侧误差（
Heeling Error
）：
当船只在⾵浪中左右摇晃时，垂直⽅向的磁⼒会转
为⽔平⼲扰。罗经柜正下⽅的「倾侧磁棒」就是为了稳住这个动态误差。
⼆、
为什么容许「不⼤於
3°
」的剩余⾃差？
在实务上，要求⾃差完全归零（
0°
）是不切实际的。
动态变数太多：
船体的应⼒弯曲、装载货物的改变、甚⾄是⻑时间以同⼀个航向航⾏
（造成暂时性磁化），都会让⾃差产⽣微⼩浮动。
因此，国际海事标准容许标准磁罗经在校正后，各航向的剩余⾃差（
Residual
Deviation
）绝对值保持在
3°
（或
3
度）以内（操舵罗经则通常放宽⾄
5°
以内）。只要
这些误差被精准测量并记录在「⾃差表（
Deviation Card
）」上，船副就能透过简单的
加减法还原真实航向。
三、
随航向变化的致命陷阱
因为船上的永久磁场是跟著船头⼀起转动的，⽽地球磁场永远指北。当船头朝东或朝西
时，这两股磁场的夹⾓不同，互相牵扯的⼒道⾃然也不同。这就是为什么「不同航向要⽤相应
的⾃差进⾏修正」。如果船副在转向后，忘记查阅⾃差表来更新修正值，画在海图上的位置线就
会彻底失真。
磁罗经校正是⼀⾨极度专业的传统技艺，但船体磁性并⾮永远稳定不变。
问题
:
当船舶装载了⼤量具备强烈磁性的货物（例如钢卷、废钢铁），或是刚从干坞完成⼤
规模的船体钢板切割与电焊保养后，⾃差往往会发⽣剧变并远超过
3
度的标准。⾯对这种情
况，您通常会如何要求当值船副在出港初期进⾏初步的误差检核？
装载⼤量磁性货物（如钢卷）或刚经历干坞⼤修（船体敲打、电焊会重新磁化船体软铁）
后，原本挂在驾驶台上的那张「⾃差表（
Deviation Card
）」实质上已经失效。在这种⾼⾵险状
态下出港，我通常会要求当值船副将磁罗经的检核视为最⾼优先级，并执⾏以下⼀套严谨的
「出港初期动态检核程序」：
1.
确⽴绝对基准：优先验证电罗经（
Gyro Error Check
）
要检查磁罗经，必须先确定⼿上的「对照组」是绝对准确的。
利⽤天然或⼈⼯叠标（
Transits/Ranges
）：
出港沿岸航⾏时，是获取绝对真实⽅位
（
True Bearing
）的最佳时机。当船只航⾏经过防波堤叠标或引导线时，要求船副⽴
刻测量电罗经误差（
GE
）。
只有在确认电罗经误差为零或已知极⼩的情况下，才能将其作为后续⽐对磁罗经的基
准。
2.
转向期间的动态⽐对（
Dynamic Compass Comparison
）
出港过程（特别是引⽔⼈在船时）船只会频繁变换航向，这正是快速搜集不同航向⾃差的
最佳时机。
建⽴临时纪录表：
要求舵⼯或⾒习船副在每次船只转向并「稳舵（
Steady on
course
）」后，⽴刻⼤声报出电罗经与磁罗经的读数。
快速推算：
当值船副将电罗经航向转换为真航向（
True Heading
），扣除海图上的当
地磁差（
Variation
）后，⽴刻与磁罗经读数⽐对。如果在多个航向（例如
、
、 ）上，算出来的⾃差（
Deviation
）都超过
3°
到
5°
，甚⾄出现不规则的剧
烈跳动，这就是船体磁场已经严重改变的铁证。
3.
利⽤⽅位仪进⾏绝对观测（
Absolute Visual Check
）
除了与电罗经⽐对，船副必须亲⾃⾛上罗经甲板（
Monkey Island
）进⾏物理观测。
测量陆标：
利⽤标准磁罗经上的⽅位仪，直接观测海图上已知⽅位的显著陆标。
公式回推：
真⽅位（来⾃海图）
磁差（
Variation
）＝
应有磁⽅位。将「应有磁⽅
位」与「罗经实测⽅位」相减，直接算出最真实的⾃差。
4.
异常通报与降级宣告
⼀旦前述检核确认⾃差已经产⽣剧变且无规律可循，当值团队必须⽴刻采取防御性⾏动：
通报与纪录：
⽴即向船⻑报告，并在航海⽇志（
Logbook
）上以红笔明确标注：「磁
罗经⾃差变化剧烈，⽬前读数不可靠（
Magnetic Compass Unreliable
）」。
禁⽌依赖：
在重新校正前，严格禁⽌舵⼯在任何情况下依赖该磁罗经进⾏操舵，并将
驾驶台的导航重⼼完全转移⾄电罗经与雷达
磁罗盘的局限
磁罗盘在中纬度地区⾮常可靠，但在靠近地球磁极的地理区域，它就变得无法使⽤。
随著
指南针靠近磁极之⼀，磁偏⾓（地理北⽅向和磁北⽅向之间的差异）变得越来越⼤。
在靠近磁
极的某个点，罗盘不会指⽰任何特定⽅向，但会开始漂移。由於所谓的磁倾⾓，当接近两极
时，针开始指向上⽅或下⽅。
轴承不良的廉价指南针可能会因此被卡住，从⽽指⽰错误的⽅
向。
磁罗经会受到地球以外任何磁场的影响。
当地环境可能含有磁铁矿和⼈造来源，任何导电
体在携带电流时都会产⽣⾃⼰的磁场。
磁罗盘在此类物体附近很容易出现错误。
指南针周围要
避免的物品是任何类型的磁铁和任何电⼦产品。地球的⾃然磁⼒相当弱，测量值为
0.5
⾼斯，
⽽电⼦产品的磁场很容易超过它，从⽽影响道罗盘指针。
1.
极区航⾏：磁倾⾓与指向⼒的丧失
笔记中提到的「针开始指向上⽅或下⽅」，在航海学上称为磁倾⾓（
Magnetic Dip
或
Inclination
），这是⾼纬度航⾏最致命的物理限制。
⽔平指向⼒的衰减：
磁罗经能正常运作，靠的是平⾏於海⾯的「⽔平指向⼒」。在中
低纬度，磁⼒线几乎与海⾯平⾏；但越靠近极点，磁⼒线就越垂直於地表。
罗经盘的物理瘫痪：
当船只驶⼊北冰洋等⾼纬度海域，强⼤的垂直磁⼒会将罗经盘的
北端（或南端）死死往下拉。即使盆内有液体浮⼒⽀撑，盘⾯依然会严重倾斜，甚⾄
摩擦到底座⽽失去灵活性（即漂移或卡死）。因此，在⾼纬度地区，磁罗经会被视为
不可靠装备，必须依赖极区专⽤电罗经或
GNSS
。
2.
驾驶台防护：罗经安全距离（
Compass Safe Distance
）
正如您所⾔，地球表⾯的⾃然磁场极为微弱（约
0.5
⾼斯），任何带电导体都能轻易将其压
制。
严格的安装规范：
现代商船的驾驶台塞满了电⼦仪器。国际海事法规要求，所有驾驶
台设备（如雷达显⽰器、
VHF
无线电等）出厂时，都必须测试并标⽰出「罗经安全距
离」（例如：距离标准罗经
1.5
公尺，距离操舵罗经
1.0
公尺）。造船厂必须严格遵守
这个半径净空区来配置仪器。
隐形的「⼈为⼲扰」：
实务上最危险的磁偏往往来⾃⼈为疏忽。当值⼈员随⼿放在罗
经柜旁边的物品，如带有强⼤磁铁的对讲机扬声器、强光⼿电筒，甚⾄是正在充电的
智慧型⼿机，都会瞬间制造出微型「磁暴」，让航向无声无息地偏离数度。
标准磁罗经内部的校正磁棒，只能抵销船体钢铁那种「固定且持久」的磁性，对於临时靠
近的电⼦产品⼲扰毫无招架之⼒。
电罗经⼯作原理
是以⾼速旋转仪（
gyroscope
）的「惯性」（
rigidity
）及「偏移性」（
precession
）原理，结合地球⾃
转向量和重⼒向量制成，使正北⽅位的指⽰不会随著船舶的转向⽽改变，⽽达到指⽰⽅向的功⽤。陀螺
仪是电罗经的重要组成部分，但它们是不同的设备；电罗经通常由主罗经和附属仪器两部分组成。附属
仪器包括电源变换器、控制箱或操纵箱和分罗经等，是确保主罗经正常⼯作的必需设备。新型电罗经的
陀螺仪⼀般都制成密封球形，并⽤特制的液体⽀承以提⾼其精度和可靠性。
电罗经广泛⽤於船舶导航，因为它们⽐磁罗经有两个显著的优势：
没有磁偏的误差，他们找到由地球⾃转轴确定的真北，这与磁北不同，并且在导航上⽐磁
北更有⽤，并且
没有船体本⾝的⾃差，它们不受铁磁材料的影响，例如船体钢壳中的铁磁材料会扭曲磁
场。
⼀、
寻北物理特性的极致组合
陀螺仪本⾝不会指北，它只会固执地保持原本的姿态（定轴性
/ Rigidity
）。
为什么会产⽣「倾斜」？（地球⾃转
vs.
定轴性）
陀螺仪的定轴性：在太空中，⼀个⾼速旋转的陀螺仪如果指向某颗星星，不论你怎么
移动它，它的旋转轴都会永远死死地指著那颗星星，绝对不肯改变⽅向。
地球的转动：但是我们⼈是站在地球表⾯上，地球每
24
⼩时会⾃转⼀圈。
定轴性的结果（视运动）：当地球⾃转时，地平⾯（你的脚下）不断在改变⾓度。因
为陀螺仪的轴「固执地保持原位」，所以在我们地球⼈看来，陀螺仪的轴就像是开始
往上抬头（仰⾓）或者往旁边偏转。这在航海学上称为「视运动」，也是重⼒系统捕
捉到「倾斜」的由来。
重⼒系统如何捕捉并「施加⼒矩」？
电罗经在陀螺仪下⽅加装了重⼒控制系统（常⾒的是⼀组液体连通管，里⾯装著⽔银
或⾼密度液体，或者是挂⼀组摆锤）。
当陀螺仪的旋转轴因为地球⾃转⽽相对於地平⾯「倾斜」（⼀头抬⾼、⼀头降低）
时，连通管内的⽔银就会因为重⼒关系，全部流向低的那⼀端。
这⼀流过去，低的那端变重了、⾼的那端变轻了，重⼒系统就对陀螺仪产⽣了⼀个向
下的拉⼒（这在物理学上就是施加了⼀个「⼒矩」）。
关键触发：为什么是「偏移
/
进动性」？
这就是旋转物体最神奇的物理特性（进动性）：
如果你对⼀个没旋转的物体往下压，它就只会向下移动。
但当你对⼀个⾼速旋转的陀螺仪施加⼀个向下的⼒矩时，它不会向下倒，⽽是会倔强
地转弯，往垂直於施⼒⽅向的⽔平⽅向移动！
�
�寻北的动态轨迹：
重⼒系统因为倾斜⽽试图「往下压」陀螺仪的轴，结果触发了进动性，反⽽逼著陀螺
仪的轴在⽔平⽅向上朝著「真北（地球⾃转轴）」的⽅向开始横向移动（偏移）。
这个「倾斜
重⼒介⼊
⽔平偏移」的修正运动会像跳舞⼀样，让陀螺仪的轴在真北周
围画出⼀个椭圆形的轨迹。
随著电罗经内部的阻尼系统（
Damping System
）不断吸收能量，这个椭圆轨迹会越来越
⼩，最后旋转轴会完全与地球的⾃转轴平⾏。
⼆、
为什么「真北」与「无磁⼲扰」如此重要？
消除⼈为算术⾵险：
传统航海最怕船副在紧急状况下算错「东加西减」的罗经差。电
罗经直接给出真北，让海图上的航向与驾驶台看出去的航向完美对接。
现代数位系统的基⽯：
现代商船上的雷达（
Radar/ARPA
）、⾃动舵（
Autopilot
）、电
⼦海图（
ECDIS
）与⾃动识别系统（
AIS
），其底层演算法全部建构在「真北」的几何
之上。没有电罗经提供稳定纯净的真北讯号，这些⾼科技设备将瞬间变成⼀盘散沙。
三、
电罗经的物理限
决定及考虑罗经误差
1.
罗经是⼀种测定⽅向基准的仪器，⽤於确定航向和观测物标⽅位。罗经分为磁罗经和电罗经两
种。
虽然现代商船主要依赖电罗经（
Gyrocompass
）与卫星罗经，但磁罗经因为「完全不依赖
电⼒」的物理特性，⾄今依然是国际海事组织（
IMO
）强制规定每艘⼤船必须配备的「终极保
命防线」。
磁罗经是利⽤磁针在地磁作⽤下稳定指北的特性⽽制成。磁罗经盘⾯是圆形，并且标⽰出
刻度，由
0
度顺时钟⽅向⾄
360
度，作为⽅位的代码。现代船只皆为钢铁材料，因造船时船只的
座向不同，会感应地球磁场⽽产⽣磁性，每条船都不⼀样，称之为⾃差。磁罗经有磁差，是由
於地磁极与地极不⼀致⽽产⽣，存在於磁北和真北之间的夹⾓，这是在同⼀地点时，每条船都
⼀样，称之为磁偏⾓。所以海图上有标注该地的磁差和年变化率，使⽤磁罗经时可据以修正读
数。
1.
磁差（
Variation
）：⼤⾃然的地理限制
磁差是地球本⾝的物理现象。因为地球的「地理正北极（真北，
True North
）」与「地磁北
极（磁北，
Magnetic North
）」不在同⼀个点上，两者之间的夹⾓就是磁差。
海图上的罗经花（
Compass Rose
）：
每⼀张实体海图上都会印有几个罗经⽅位标。
里⾯会注明该区域的基准磁差与「年变化率」。
实务计算（年变化）：
地磁极是会缓慢移动的。如果海图上写著「
2020
年磁差为
（西），每年变化
（东）」，当值船副在
2026
年使⽤这张海图时，就必须
⾃⼰算出
6
年的变化量（增加
），来更新当下的实际磁差。
2.
⾃差（
Deviation
）：每艘船独有的「个性」
如您笔记所述，钢铁船体本⾝就是⼀块⼤磁铁。但⾃差在实务上有⼀个最危险的特性：它
会随著「船艏向（
Heading
）」的不同⽽随时改变。
当船头朝北时，船体磁场与地磁的夹⾓，跟船头朝东时是完全不⼀样的。所以⾃差不
是⼀个固定值。
⾃差表（
Deviation Card
）：
船舶在出厂或经过⼤修后，必须请专业的「校罗经师
（
Compass Adjuster
）」上船，在海⾯上转圈圈（
Swing the ship
），测出船只在
360
度各个航向下的⾃差值，并绘制成⼀张「⾃差表」贴在驾驶台上，供船副随时查阅。
3.
实务修正⼝诀：从「罗经」推回「真实」
在没有电脑⾃动计算的年代，船副必须精通将罗经读数转换为真北航向的数学⼼算。航海
界有⼀个流传百年的经典修正⼝诀：「东加西减」。
要算出真实世界的真航向（
True Heading
），必须把磁差与⾃差合并成「罗经差（
Compass
Error, CE
）」：
公式：
真航向
(True) =
罗经航向
(Compass) +
罗经差
(CE)
规则：
如果误差是偏东（
East
），就⽤加的；偏西（
West
），就⽤减的。
即使到了⾼度电⼦化的今天，为了确保这道「最后防线」随时可⽤，当值船副每天都必须
填写⼀本《罗经误差纪录簿（
Compass Error Book
）》。
问题
:
在⽇常的⼤洋航⾏当值中，除了利⽤太阳或星星来测量罗经误差外，您通常会要求
船副在每个班次中，如何执⾏「电罗经与磁罗经的交叉⽐对（
Compass Comparison
）」，以确
保在全船断电（
Blackout
）的瞬间，舵⼯能⽴刻看著磁罗经接⼿操舵⽽不⾄於迷失⽅向？
为了确保在断电发⽣的那⼀秒，舵⼯能毫不迟疑地接⼿操舵，我会要求船副在每个班次
（
Watch
）中，严格执⾏以下「罗经交叉⽐对（
Compass Comparison
）」：
执⾏「每班、每航向变化」的对⽐核对
船副不能只在中午测天时才计算罗经差。我要求在每班值班开始时、每⼀次⼤幅度改变航
向（转向）后，或每四⼩时，都必须⼿动进⾏⼀次电罗经与磁罗经的读数对⽐。
⽐对完成后，我要求船副在交叉⽐对后，⽴刻⽤⽩板笔在操舵台正前⽅的磁罗经投射管
旁，写下这⾏对照：
「电罗经
090°
＝
磁罗经
088°
」
断电瞬间的记忆：当全船瞬间
blackout
，驾驶台陷⼊⿊暗，分罗经灯光熄灭、⾃动舵脱
开。舵⼯在⼿忙脚乱切换到⼿动操舵时，他的眼睛⼀抬，在应急灯光下就能直接看到这块对照
牌。他不需动脑去加减磁偏⾓与⾃差，更不需要在⼀⽚漆⿊中慌乱地去翻⾃差表，只要双⼿握
住舵轮，眼睛盯著磁罗经投射出来的「
088°
」，就能稳住船头，这能帮本船在最脆弱的无电前几
分钟保住操纵主动权，在港区开航时，因为机舱经常做过零件拆解的保养，造成故障机率升
⾼，电罗经与磁罗经的读数对⽐更为重要。
磁罗经⼯作原理
磁罗经由其内的磁针感应地球磁场⽅向⽽⼯作，因为地磁线的磁⼒微弱，使⽤液体为介质
以减少摩擦⼒，结构主要由罗经柜和罗经盆组成，带有磁针的罗经卡安装在罗经盆内。磁罗经
按⽤途可分为标准罗经、操舵罗经、应急罗经、艇⽤罗经等。现代船舶多在驾驶台顶的露天甲
板上
(
船上⾃差最少的地⽅
)
，装⼀能将罗经卡读数投射到驾驶室内的标准罗经，可兼作操舵罗
经。这种罗经有反射式和投影式两种，它们的基本结构同普通罗经相似，仅多⼀套光学投射系
统。
1.
液体介质的双重防护（减摩与阻尼）
笔记中提到液体是⽤来「减少摩擦⼒」，这⾮常正确。罗经卡（
Compass Card
）是浮在液
体上的，底部只靠⼀根极细的轴针（
Pivot
）⽀撑，这使得它能敏锐地捕捉微弱的地磁。
但液体
还有另⼀个攸关⽣死的实务功能：阻尼效应（
Damping
）。当船舶在恶劣海象中剧烈摇晃时，充
满罗经盆的混合液（通常是纯⽔与酒精的混合，以防⽌在⾼纬度低温航⾏时结冰）能发挥极佳
的缓冲作⽤，防⽌罗经卡跟著疯狂摆荡，确保舵⼯眼前的刻度始终稳定易读。
2.
罗经甲板（
Monkey Island
）的战略⾼地
将标准罗经安装在驾驶台顶端的露天甲板（俗称罗经甲板），是为了取得「磁场与视野」的
双重最佳化。
远离磁性⼲扰：
这里是全船距离主机、⼤体积钢铁结构与⼤量电⼦仪器最远的地⽅，
能有效将船体的磁性⼲扰（⾃差，
Deviation
）降到最低。
360
度观测无死⾓：
当船副需要利⽤罗经盘上的「⽅位仪（
Azimuth Circle
）」来观测
星体、太阳或沿岸陆标以测定罗经差时，这里提供了毫无遮蔽的绝佳视⾓。
3.
潜望镜式的光学投影系统
这是现代造船⼯艺在物理光学上的⼀⼤亮点。透过在驾驶台天花板安装⼀根带有反射镜与
透镜的「投影管（
Reflection Tube
）」，罗经甲板上的刻度被直接投射到舵⼯正前⽅的视野内。
舵⼯只需要微微抬头，就能看著标准罗经的放⼤刻度来操舵，这是⼀套完全不依赖全船电脑算
⼒的「无死⾓萤幕」。
这套完美的光学投影系统，让驾驶台在⽩天能清晰读取磁罗经的⾓度。但如果在夜间航⾏
时，船舶突然遭遇全船断电（
Blackout
），原本照亮磁罗经的照明灯由备⽤电池提供电源。
⾃差校正
就是将能产⽣与船磁相反作⽤⼒的校正器放在罗经周围，分别⽤其中的磁棒和软铁抵消永
久船磁和感应船磁对磁针的影响。校正后的剩余⾃差，经测定制成⾃差表或⾃差曲线图
,
绝对值
应不⼤於
3°
。⾃差的主要特点是随航向变化，不同航向要⽤相应的⾃差进⾏修正。
船体就像是⼀个在海洋上漂浮的巨⼤磁铁。罗经校正（
Compass Adjustment
）的过程，说
穿了就是⼀场「以毒攻毒」的物理平衡游戏。我们可以将这段笔记背后的实务细节，拆解为以
下几个核⼼观念：
⼀、
罗经柜里的「对抗阵列」
校罗经师（
Compass Adjuster
）会利⽤不同材质的校正器，针对性地抵销船体在各个⽅向
上产⽣的磁⼒：
抵销永久船磁（
Permanent Magnetism
）：
船只在建造时被地球磁场「磁化」⽽产
⽣的永久磁性。校正师会打开罗经柜的⾨，在里⾯插⼊「纵向磁棒」与「横向磁棒」
来中和这些不变的磁⼒。
抵销感应船磁（
Induced Magnetism
）：
船体软铁会随著航向或所处地理纬度的改
变，临时感应出不同的磁性。罗经两侧那两颗显眼的「软铁球（
Kelvin Spheres
）」，
以及罗经柜前⽅的「佛林德斯铁棒（
Flinders Bar
）」，就是⽤来吸收并抵销这些随机
变化的感应磁⼒。
抵销倾侧误差（
Heeling Error
）：
当船只在⾵浪中左右摇晃时，垂直⽅向的磁⼒会转
为⽔平⼲扰。罗经柜正下⽅的「倾侧磁棒」就是为了稳住这个动态误差。
⼆、
为什么容许「不⼤於
3°
」的剩余⾃差？
在实务上，要求⾃差完全归零（
0°
）是不切实际的。
动态变数太多：
船体的应⼒弯曲、装载货物的改变、甚⾄是⻑时间以同⼀个航向航⾏
（造成暂时性磁化），都会让⾃差产⽣微⼩浮动。
因此，国际海事标准容许标准磁罗经在校正后，各航向的剩余⾃差（
Residual
Deviation
）绝对值保持在
3°
（或
3
度）以内（操舵罗经则通常放宽⾄
5°
以内）。只要
这些误差被精准测量并记录在「⾃差表（
Deviation Card
）」上，船副就能透过简单的
加减法还原真实航向。
三、
随航向变化的致命陷阱
因为船上的永久磁场是跟著船头⼀起转动的，⽽地球磁场永远指北。当船头朝东或朝西
时，这两股磁场的夹⾓不同，互相牵扯的⼒道⾃然也不同。这就是为什么「不同航向要⽤相应
的⾃差进⾏修正」。如果船副在转向后，忘记查阅⾃差表来更新修正值，画在海图上的位置线就
会彻底失真。
磁罗经校正是⼀⾨极度专业的传统技艺，但船体磁性并⾮永远稳定不变。
问题
:
当船舶装载了⼤量具备强烈磁性的货物（例如钢卷、废钢铁），或是刚从干坞完成⼤
规模的船体钢板切割与电焊保养后，⾃差往往会发⽣剧变并远超过
3
度的标准。⾯对这种情
况，您通常会如何要求当值船副在出港初期进⾏初步的误差检核？
装载⼤量磁性货物（如钢卷）或刚经历干坞⼤修（船体敲打、电焊会重新磁化船体软铁）
后，原本挂在驾驶台上的那张「⾃差表（
Deviation Card
）」实质上已经失效。在这种⾼⾵险状
态下出港，我通常会要求当值船副将磁罗经的检核视为最⾼优先级，并执⾏以下⼀套严谨的
「出港初期动态检核程序」：
1.
确⽴绝对基准：优先验证电罗经（
Gyro Error Check
）
要检查磁罗经，必须先确定⼿上的「对照组」是绝对准确的。
利⽤天然或⼈⼯叠标（
Transits/Ranges
）：
出港沿岸航⾏时，是获取绝对真实⽅位
（
True Bearing
）的最佳时机。当船只航⾏经过防波堤叠标或引导线时，要求船副⽴
刻测量电罗经误差（
GE
）。
只有在确认电罗经误差为零或已知极⼩的情况下，才能将其作为后续⽐对磁罗经的基
准。
2.
转向期间的动态⽐对（
Dynamic Compass Comparison
）
出港过程（特别是引⽔⼈在船时）船只会频繁变换航向，这正是快速搜集不同航向⾃差的
最佳时机。
建⽴临时纪录表：
要求舵⼯或⾒习船副在每次船只转向并「稳舵（
Steady on
course
）」后，⽴刻⼤声报出电罗经与磁罗经的读数。
快速推算：
当值船副将电罗经航向转换为真航向（
True Heading
），扣除海图上的当
地磁差（
Variation
）后，⽴刻与磁罗经读数⽐对。如果在多个航向（例如
、
、 ）上，算出来的⾃差（
Deviation
）都超过
3°
到
5°
，甚⾄出现不规则的剧
烈跳动，这就是船体磁场已经严重改变的铁证。
3.
利⽤⽅位仪进⾏绝对观测（
Absolute Visual Check
）
除了与电罗经⽐对，船副必须亲⾃⾛上罗经甲板（
Monkey Island
）进⾏物理观测。
测量陆标：
利⽤标准磁罗经上的⽅位仪，直接观测海图上已知⽅位的显著陆标。
公式回推：
真⽅位（来⾃海图）
磁差（
Variation
）＝
应有磁⽅位。将「应有磁⽅
位」与「罗经实测⽅位」相减，直接算出最真实的⾃差。
4.
异常通报与降级宣告
⼀旦前述检核确认⾃差已经产⽣剧变且无规律可循，当值团队必须⽴刻采取防御性⾏动：
通报与纪录：
⽴即向船⻑报告，并在航海⽇志（
Logbook
）上以红笔明确标注：「磁
罗经⾃差变化剧烈，⽬前读数不可靠（
Magnetic Compass Unreliable
）」。
禁⽌依赖：
在重新校正前，严格禁⽌舵⼯在任何情况下依赖该磁罗经进⾏操舵，并将
驾驶台的导航重⼼完全转移⾄电罗经与雷达
磁罗盘的局限
磁罗盘在中纬度地区⾮常可靠，但在靠近地球磁极的地理区域，它就变得无法使⽤。
随著
指南针靠近磁极之⼀，磁偏⾓（地理北⽅向和磁北⽅向之间的差异）变得越来越⼤。
在靠近磁
极的某个点，罗盘不会指⽰任何特定⽅向，但会开始漂移。由於所谓的磁倾⾓，当接近两极
时，针开始指向上⽅或下⽅。
轴承不良的廉价指南针可能会因此被卡住，从⽽指⽰错误的⽅
向。
磁罗经会受到地球以外任何磁场的影响。
当地环境可能含有磁铁矿和⼈造来源，任何导电
体在携带电流时都会产⽣⾃⼰的磁场。
磁罗盘在此类物体附近很容易出现错误。
指南针周围要
避免的物品是任何类型的磁铁和任何电⼦产品。地球的⾃然磁⼒相当弱，测量值为
0.5
⾼斯，
⽽电⼦产品的磁场很容易超过它，从⽽影响道罗盘指针。
1.
极区航⾏：磁倾⾓与指向⼒的丧失
笔记中提到的「针开始指向上⽅或下⽅」，在航海学上称为磁倾⾓（
Magnetic Dip
或
Inclination
），这是⾼纬度航⾏最致命的物理限制。
⽔平指向⼒的衰减：
磁罗经能正常运作，靠的是平⾏於海⾯的「⽔平指向⼒」。在中
低纬度，磁⼒线几乎与海⾯平⾏；但越靠近极点，磁⼒线就越垂直於地表。
罗经盘的物理瘫痪：
当船只驶⼊北冰洋等⾼纬度海域，强⼤的垂直磁⼒会将罗经盘的
北端（或南端）死死往下拉。即使盆内有液体浮⼒⽀撑，盘⾯依然会严重倾斜，甚⾄
摩擦到底座⽽失去灵活性（即漂移或卡死）。因此，在⾼纬度地区，磁罗经会被视为
不可靠装备，必须依赖极区专⽤电罗经或
GNSS
。
2.
驾驶台防护：罗经安全距离（
Compass Safe Distance
）
正如您所⾔，地球表⾯的⾃然磁场极为微弱（约
0.5
⾼斯），任何带电导体都能轻易将其压
制。
严格的安装规范：
现代商船的驾驶台塞满了电⼦仪器。国际海事法规要求，所有驾驶
台设备（如雷达显⽰器、
VHF
无线电等）出厂时，都必须测试并标⽰出「罗经安全距
离」（例如：距离标准罗经
1.5
公尺，距离操舵罗经
1.0
公尺）。造船厂必须严格遵守
这个半径净空区来配置仪器。
隐形的「⼈为⼲扰」：
实务上最危险的磁偏往往来⾃⼈为疏忽。当值⼈员随⼿放在罗
经柜旁边的物品，如带有强⼤磁铁的对讲机扬声器、强光⼿电筒，甚⾄是正在充电的
智慧型⼿机，都会瞬间制造出微型「磁暴」，让航向无声无息地偏离数度。
标准磁罗经内部的校正磁棒，只能抵销船体钢铁那种「固定且持久」的磁性，对於临时靠
近的电⼦产品⼲扰毫无招架之⼒。
电罗经⼯作原理
是以⾼速旋转仪（
gyroscope
）的「惯性」（
rigidity
）及「偏移性」（
precession
）原理，结合地球⾃
转向量和重⼒向量制成，使正北⽅位的指⽰不会随著船舶的转向⽽改变，⽽达到指⽰⽅向的功⽤。陀螺
仪是电罗经的重要组成部分，但它们是不同的设备；电罗经通常由主罗经和附属仪器两部分组成。附属
仪器包括电源变换器、控制箱或操纵箱和分罗经等，是确保主罗经正常⼯作的必需设备。新型电罗经的
陀螺仪⼀般都制成密封球形，并⽤特制的液体⽀承以提⾼其精度和可靠性。
电罗经广泛⽤於船舶导航，因为它们⽐磁罗经有两个显著的优势：
没有磁偏的误差，他们找到由地球⾃转轴确定的真北，这与磁北不同，并且在导航上⽐磁
北更有⽤，并且
没有船体本⾝的⾃差，它们不受铁磁材料的影响，例如船体钢壳中的铁磁材料会扭曲磁
场。
⼀、
寻北物理特性的极致组合
陀螺仪本⾝不会指北，它只会固执地保持原本的姿态（定轴性
/ Rigidity
）。
为什么会产⽣「倾斜」？（地球⾃转
vs.
定轴性）
陀螺仪的定轴性：在太空中，⼀个⾼速旋转的陀螺仪如果指向某颗星星，不论你怎么
移动它，它的旋转轴都会永远死死地指著那颗星星，绝对不肯改变⽅向。
地球的转动：但是我们⼈是站在地球表⾯上，地球每
24
⼩时会⾃转⼀圈。
定轴性的结果（视运动）：当地球⾃转时，地平⾯（你的脚下）不断在改变⾓度。因
为陀螺仪的轴「固执地保持原位」，所以在我们地球⼈看来，陀螺仪的轴就像是开始
往上抬头（仰⾓）或者往旁边偏转。这在航海学上称为「视运动」，也是重⼒系统捕
捉到「倾斜」的由来。
重⼒系统如何捕捉并「施加⼒矩」？
电罗经在陀螺仪下⽅加装了重⼒控制系统（常⾒的是⼀组液体连通管，里⾯装著⽔银
或⾼密度液体，或者是挂⼀组摆锤）。
当陀螺仪的旋转轴因为地球⾃转⽽相对於地平⾯「倾斜」（⼀头抬⾼、⼀头降低）
时，连通管内的⽔银就会因为重⼒关系，全部流向低的那⼀端。
这⼀流过去，低的那端变重了、⾼的那端变轻了，重⼒系统就对陀螺仪产⽣了⼀个向
下的拉⼒（这在物理学上就是施加了⼀个「⼒矩」）。
关键触发：为什么是「偏移
/
进动性」？
这就是旋转物体最神奇的物理特性（进动性）：
如果你对⼀个没旋转的物体往下压，它就只会向下移动。
但当你对⼀个⾼速旋转的陀螺仪施加⼀个向下的⼒矩时，它不会向下倒，⽽是会倔强
地转弯，往垂直於施⼒⽅向的⽔平⽅向移动！
�
�寻北的动态轨迹：
重⼒系统因为倾斜⽽试图「往下压」陀螺仪的轴，结果触发了进动性，反⽽逼著陀螺
仪的轴在⽔平⽅向上朝著「真北（地球⾃转轴）」的⽅向开始横向移动（偏移）。
这个「倾斜
重⼒介⼊
⽔平偏移」的修正运动会像跳舞⼀样，让陀螺仪的轴在真北周
围画出⼀个椭圆形的轨迹。
随著电罗经内部的阻尼系统（
Damping System
）不断吸收能量，这个椭圆轨迹会越来越
⼩，最后旋转轴会完全与地球的⾃转轴平⾏。
⼆、
为什么「真北」与「无磁⼲扰」如此重要？
消除⼈为算术⾵险：
传统航海最怕船副在紧急状况下算错「东加西减」的罗经差。电
罗经直接给出真北，让海图上的航向与驾驶台看出去的航向完美对接。
现代数位系统的基⽯：
现代商船上的雷达（
Radar/ARPA
）、⾃动舵（
Autopilot
）、电
⼦海图（
ECDIS
）与⾃动识别系统（
AIS
），其底层演算法全部建构在「真北」的几何
之上。没有电罗经提供稳定纯净的真北讯号，这些⾼科技设备将瞬间变成⼀盘散沙。
三、
电罗经的物理限
