ES2680068B1 - GUIDANCE AND POSITIONING SYSTEM FOR BOATS THROUGH THREE-DIMENSIONAL SONAR IMAGE DEVICES. - Google Patents

GUIDANCE AND POSITIONING SYSTEM FOR BOATS THROUGH THREE-DIMENSIONAL SONAR IMAGE DEVICES. Download PDF

Info

Publication number
ES2680068B1
ES2680068B1 ES201730206A ES201730206A ES2680068B1 ES 2680068 B1 ES2680068 B1 ES 2680068B1 ES 201730206 A ES201730206 A ES 201730206A ES 201730206 A ES201730206 A ES 201730206A ES 2680068 B1 ES2680068 B1 ES 2680068B1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
bit
guidance
information
positioning system
logical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
ES201730206A
Other languages
Spanish (es)
Other versions
ES2680068A1 (en
Inventor
Martin Alejandro Badolato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Auto Drive Solutions Sl
Original Assignee
Auto Drive Solutions Sl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Auto Drive Solutions Sl filed Critical Auto Drive Solutions Sl
Priority to ES201730206A priority Critical patent/ES2680068B1/en
Priority to PCT/ES2018/070110 priority patent/WO2018150070A1/en
Publication of ES2680068A1 publication Critical patent/ES2680068A1/en
Application granted granted Critical
Publication of ES2680068B1 publication Critical patent/ES2680068B1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

SISTEMA DE GUIADO Y POSICIONAMIENTO PARA EMBARCACIONES MEDIANTE GUIDANCE AND POSITIONING SYSTEM FOR BOATS THROUGH

DISPOSITIVOS DE IMAGEN SONAR TRIDIMENSIONAL.THREE-DIMENSIONAL SONAR IMAGE DEVICES.

OBJETO DE LA INVENCIONOBJECT OF THE INVENTION

La invención preconizada se refiere a un sistema de guiado y posicionamiento para embarcaciones mediante un sistema sonar de imagen tridimensional que lee objetos codificados de forma que el lector interroga diferentes volúmenes a lo largo de su trayectoria obteniendo una imagen de superficie del fondo marino y de los objetos que fondean.The recommended invention relates to a guidance and positioning system for boats by means of a three-dimensional sonar system that reads coded objects so that the reader interrogates different volumes throughout their trajectory obtaining a surface image of the seabed and the seabed. objects that anchor.

El tratamiento digital de la imagen de los objetos codificados permite estimar la posición real de la embarcación, la velocidad y de esta forma estimar su posición absoluta y desplazamiento.The digital treatment of the image of the encoded objects allows to estimate the real position of the boat, the speed and in this way estimate its absolute position and displacement.

CAMPO DE LA INVENCIÓNFIELD OF THE INVENTION

El campo de la invención es el de la industria electrónica, la industria auxiliar de medios de posicionamiento y la de medios auxiliares relativos al transporte marítimo.The field of the invention is that of the electronics industry, the auxiliary industry of positioning means and that of auxiliary means related to maritime transport.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION

Todos los buques mercantes llevan a bordo redundantes sistemas de posicionamiento y efectivamente existen algunos antecedentes sobre dispositivos que realizan una función de lectura de información de medios de posicionamiento y lectura de los mismos por diferentes tipos de lectores.All merchant ships carry redundant positioning systems on board and there is indeed some background on devices that perform a function of reading information from positioning and reading media by different types of readers.

Pero casi todos se refieren a posicionamientos basados en tecnologías GPS y láseres posicionales, por lo que en caso de que los propietarios de los satélites de triangulación por razones estratégicas modifiquen los parámetros esta información modificada puede causar daños irreparables.But almost all refer to positions based on GPS technologies and positional lasers, so if owners of triangulation satellites for strategic reasons modify the parameters this modified information can cause irreparable damage.

Pensemos en un petrolero de 250 metros de eslora que por una información errónea se golpea con muelle. Los resultados pueden ser catastróficos.Think of an oil tanker 250 meters in length that for a wrong information is hit with a spring. The results can be catastrophic.

Existen algunos otros antecedentes de otros medios, como pueden ser los siguientes: Entre ellos el inventor es igualmente inventor de la patente internacional PCT/ES2015/070378 donde se describe como medio de codificación un carril-guía instalado a ras del firme de la carretera aunque opcionalmente puede quedar oculto bajo una capa de asfalto tratado con una capa de material hidrofóbico de dimensiones preferidas de 1.5 cm de ancho por 5 cm de profundo y donde en su interior se mecanizan oquedades, siendo la forma preferida de las oquedades la de diedros ya que los planos de los diedros aumentan la señal reflejada facilitando por tanto su detección.There are some other antecedents of other means, such as the following: Among them, the inventor is also the inventor of the international patent PCT / ES2015 / 070378, where a guide rail installed along the road sign is described as coding means, although it may optionally be hidden under a layer of asphalt treated with a layer of hydrophobic material of preferred dimensions of 1.5 cm wide by 5 cm deep and where hollows are machined inside, the digesters being the preferred shape of the cavities since the dihedral planes increase the reflected signal thus facilitating their detection .

Igualmente, el mismo inventor ha registrado la patente internacional PCT/IB2016/051159 donde se detallan otros medios de información con un fin similar. Estos sistemas de lectura y codificación de información tienen más aplicaciones donde no es necesario que el sensor se instale sobre un móvil y la información que se codifica no tiene como único fin determinar la posición relativa del sensor respecto del medio codificado.Likewise, the same inventor has registered the international patent PCT / IB2016 / 051159 which details other means of information with a similar purpose. These information reading and coding systems have more applications where it is not necessary for the sensor to be installed on a mobile and the information that is encoded is not intended solely to determine the relative position of the sensor with respect to the encoded medium.

Pero el caso en el que el lector no solo interroga en una dirección de apuntamiento sino que es capaz de explorar el fondo marino obteniendo una imagen tridimensional donde existen determinados salientes de espesor variable o hendiduras de diferente profundidad no ha sido resuelto hasta ahora, y es lo que consigue la invención preconizada.But the case in which the reader not only interrogates in a pointing direction but is able to explore the seabed obtaining a three-dimensional image where there are certain projections of varying thickness or indentations of different depth has not been resolved so far, and is what the recommended invention achieves.

Por parte del inventor no se conoce ninguna anterioridad que incorpore las disposiciones que presenta la actual invención, ni las ventajas que conlleva dicha disposición.On the part of the inventor there is no known priority that incorporates the provisions presented by the present invention, nor the advantages that such provision entails.

DESCRIPCION DE LA INVENCION.DESCRIPTION OF THE INVENTION

La invención preconizada se refiere a un sistema de guiado y posicionamiento para embarcaciones mediante un sistema sonar de imagen tridimensional que lee objetos codificados.The recommended invention relates to a guidance and positioning system for boats by means of a three-dimensional sonar system that reads coded objects.

El lector interroga diferentes volúmenes a lo largo de su trayectoria obteniendo una imagen del fondo de la superficie y de los objetos que fondean.The reader interrogates different volumes throughout his career obtaining an image of the background of the surface and the objects that anchor.

En esencia el conjunto se encuentra constituido por medios que presentan un mensaje codificado, dispuestos a lo largo de una trayectoria.In essence the set is constituted by means that present a coded message, arranged along a path.

El mensaje es codificado mediante su forma con información de la posición de los mismos.The message is coded by means of its form with information on their position.

Mediante dos sonares tridimensionales como sensores, se interroga a los medios obteniendo una imagen. Through two three-dimensional sonars as sensors, the media is interrogated to obtain an image.

El tratamiento digital de la imagen permite estimar la posición relativa de los sensores respecto de los bloques codificados y de esta forma estimar su velocidad instantánea y posición absoluta en tiempo real, lo que permite tomar decisiones de movimiento en tiempo real.The digital treatment of the image allows estimating the relative position of the sensors with respect to the encoded blocks and thus estimating their instantaneous speed and absolute position in real time, which allows real-time movement decisions to be made.

Si este sistema se combina con un dispositivo de control automático de la embarcación, se podrá dirigir la misma de una forma automática y atracarla convenientemente.If this system is combined with an automatic vessel control device, it can be automatically directed and docked conveniently.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

La invención preconizada se refiere a un sistema de guiado y posicionamiento para embarcaciones mediante un sistema de sonares de imagen tridimensional que lee objetos codificados.The recommended invention relates to a guidance and positioning system for boats by means of a three-dimensional image sonar system that reads coded objects.

Si este sistema se combina con un dispositivo de control automático de la embarcación, se podrá dirigir la misma de una forma automática y atracarla convenientemente.If this system is combined with an automatic vessel control device, it can be automatically directed and docked conveniently.

Por tanto el sistema de guiado y posicionamiento se encuentra constituido por dos elementos principales:Therefore, the guidance and positioning system consists of two main elements:

.- Medios de información debidamente codificados..- Duly coded information media.

.- Medios de lectura de la información codificada..- Means of reading the encoded information.

Y un tercer elemento constituido por un dispositivo de control automático del movimiento de la embarcación directamente conectado con la información proporcionada por el sistema de guiado y posicionamiento.And a third element consisting of an automatic vessel movement control device directly connected to the information provided by the guidance and positioning system.

En una realización preferente, los medios de información debidamente codificados se encuentran constituidos por bloques de hormigón.In a preferred embodiment, the duly encoded information means are constituted by concrete blocks.

Dichos bloques de hormigón consisten en paralelepípedos regulares modificados cuyo volumen es aproximadamente de un metro cúbico.These concrete blocks consist of modified regular parallelepipeds whose volume is approximately one cubic meter.

Las modificaciones consisten en la retirada de parte del material que conforma el mismo de forma que su superficie superior presenta una serie de escalones de distinta profundidad.The modifications consist in the removal of part of the material that forms the same so that its upper surface has a series of steps of different depth.

Cada altura de escalón se corresponde con un nivel lógico distinto existiendo: Each step height corresponds to a different logical level existing:

niveles lógicos para la codificación de un bit de start,logical levels for the coding of a start bit,

.-de bit lógico 1,.-logical bit 1,

.-de bit lógico 0,.-logical bit 0,

.-de bit repetido que asocia el nivel lógico al nivel lógico del bit anterior y sirve para detectar bit a bit secuencias de bits lógicos iguales consecutivos,.-of repeated bit that associates the logical level with the logical level of the previous bit and serves to detect bit by bit sequences of consecutive equal logical bits,

.- y por último de bit de stop..- and finally stop bit.

Cada bloque codifica 12 bits de información y combinando apropiadamente los bloques se consiguen formar palabras con un mayor número de bits que asocian la posición del último bit con la información codificada en toda la palabra.Each block encodes 12 bits of information and by properly combining the blocks, words with a greater number of bits that associate the position of the last bit with the information encoded throughout the word are managed.

Los medios de lectura de la información codificada están constituidos por dos sonares tridimensionales que fijados en una dirección paralela a la quilla del barco, uno a proa y otro a popa, interrogan el fondo marino donde se encuentran fondeados los bloques de hormigón que contienen la información codificada.The means for reading the encoded information are constituted by two three-dimensional sonars that fixed in a direction parallel to the keel of the ship, one forward and one aft, interrogate the seabed where the concrete blocks containing the information are anchored coded

Mediante un sonar tridimensional como sensor, se interroga a los medios de lectura de la información codificada obteniendo una imagen.Through a three-dimensional sonar as a sensor, the means of reading the encoded information are interrogated to obtain an image.

El tratamiento digital de la imagen obtenida permite estimar la posición relativa de los sensor respecto de los bloques codificados y de esta forma estimar su velocidad real sobre el fondo así como su posición absoluta en tiempo real y además verificar la deriva de la proa respecto de la popa, lo que permite tomar decisiones de movimiento en tiempo real.The digital treatment of the image obtained allows estimating the relative position of the sensors with respect to the encoded blocks and in this way estimating their real speed on the background as well as their absolute position in real time and also verifying the drift of the bow with respect to the stern, allowing real-time movement decisions.

Si este sistema se combina con un dispositivo de control automático del movimiento de la embarcación, se podrá dirigir la misma de una forma automática y atracarla convenientemente.If this system is combined with an automatic vessel movement control device, it can be automatically directed and docked conveniently.

Descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como la manera de llevarse a la práctica, debe hacerse constar que las disposiciones anteriormente indicadas son susceptibles de modificaciones de detalle en cuanto no alteren sus principios fundamentales, establecidos en los párrafos anteriores y resumidos en las siguientes reivindicaciones. Describing sufficiently the nature of the invention, as well as the way of putting it into practice, it should be noted that the provisions indicated above are subject to modifications in detail as long as they do not alter its fundamental principles, established in the preceding paragraphs and summarized in the following claims.

Claims (4)

REIVINDICACIONES 1a.- Sistema de guiado y posicionamiento para embarcaciones mediante un sistema sonar de imagen tridimensional que lee medios de información codificados y caracterizado por encontrase constituido por dos elementos principales:1a.- Guidance and positioning system for boats using a three-dimensional sonar system that reads coded information media and is characterized by being constituted by two main elements: .- Medios de información debidamente codificados constituidos por bloques de hormigón modificados..- Duly coded information media consisting of modified concrete blocks. .- Medios de lectura de la información codificada constituidos por dos sonares tridimensionales..- Means of reading the encoded information constituted by two three-dimensional sonars. .- Y un tercer elemento constituido por un dispositivo de control automático del movimiento de la embarcación directamente conectado con la información proporcionada por el sistema de guiado y posicionamiento..- And a third element consisting of an automatic control device of the vessel's movement directly connected with the information provided by the guidance and positioning system. 2a.- Sistema de guiado y posicionamiento para embarcaciones mediante un sistema sonar de imagen tridimensional que lee objetos codificados de acuerdo con la ia reivindicación y caracterizado porque los medios de información debidamente codificados se encuentran constituidos por bloques de hormigón.2a.- Guidance and positioning system for boats by means of a three-dimensional sonar system that reads coded objects according to the claim and characterized in that the duly coded information means are constituted by concrete blocks. Dichos bloques de hormigón consisten en paralelepípedos regulares modificados cuyo volumen es aproximadamente de un metro cúbico.These concrete blocks consist of modified regular parallelepipeds whose volume is approximately one cubic meter. Las modificaciones consisten en la retirada de parte del material que conforma el mismo de forma que su superficie superior presenta una serie de escalones de distinta profundidad.The modifications consist in the removal of part of the material that forms the same so that its upper surface has a series of steps of different depth. Cada altura de escalón se corresponde con un nivel lógico distinto existiendo:Each step height corresponds to a different logical level existing: .- niveles lógicos para la codificación de un bit de start,.- logical levels for the coding of a start bit, .-de bit lógico 1,.-logical bit 1, .-de bit lógico 0,.-logical bit 0, .-de bit repetido que asocia el nivel lógico al nivel lógico del bit anterior y sirve para detectar bit a bit secuencias de bits lógicos iguales consecutivos,.-of repeated bit that associates the logical level with the logical level of the previous bit and serves to detect bit by bit sequences of consecutive equal logical bits, .- y por último de bit de stop. .- and finally stop bit. Cada bloque codifica 12 bits de información y combinando apropiadamente los bloques se consiguen formar palabras con un mayor número de bits que asocian la posición del último bit con la información codificada en toda la palabra.Each block encodes 12 bits of information and by properly combining the blocks, words with a greater number of bits that associate the position of the last bit with the information encoded throughout the word are managed. 3a.- Sistema de guiado y posicionamiento para embarcaciones mediante un sistema sonar de imagen tridimensional que lee objetos codificados de acuerdo con la ia reivindicación y caracterizado porque los medios de lectura de la información codificada están constituidos por dos sonares tridimensionales fijados en una dirección paralela a la quilla del barco, uno en proa y otro en popa.3a.- Guidance and positioning system for vessels by means of a three-dimensional sonar system that reads encoded objects according to the claim and characterized in that the means for reading the encoded information are constituted by two three-dimensional sonars fixed in a direction parallel to the keel of the ship, one in bow and another in stern. 4a.- Sistema de guiado y posicionamiento para embarcaciones mediante un sistema sonar de imagen tridimensional que lee objetos codificados de acuerdo con la ia reivindicación y caracterizado porque el sistema se combina con un dispositivo de control automático del movimiento de la embarcación. 4a.- Guidance and positioning system for boats by means of a three-dimensional sonar system that reads coded objects according to the claim and characterized in that the system is combined with an automatic vessel movement control device.
ES201730206A 2017-02-20 2017-02-20 GUIDANCE AND POSITIONING SYSTEM FOR BOATS THROUGH THREE-DIMENSIONAL SONAR IMAGE DEVICES. Expired - Fee Related ES2680068B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201730206A ES2680068B1 (en) 2017-02-20 2017-02-20 GUIDANCE AND POSITIONING SYSTEM FOR BOATS THROUGH THREE-DIMENSIONAL SONAR IMAGE DEVICES.
PCT/ES2018/070110 WO2018150070A1 (en) 2017-02-20 2018-02-19 Watercraft steering and positioning system using tridimensional sonar imaging devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201730206A ES2680068B1 (en) 2017-02-20 2017-02-20 GUIDANCE AND POSITIONING SYSTEM FOR BOATS THROUGH THREE-DIMENSIONAL SONAR IMAGE DEVICES.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2680068A1 ES2680068A1 (en) 2018-09-03
ES2680068B1 true ES2680068B1 (en) 2019-09-09

Family

ID=63170154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES201730206A Expired - Fee Related ES2680068B1 (en) 2017-02-20 2017-02-20 GUIDANCE AND POSITIONING SYSTEM FOR BOATS THROUGH THREE-DIMENSIONAL SONAR IMAGE DEVICES.

Country Status (2)

Country Link
ES (1) ES2680068B1 (en)
WO (1) WO2018150070A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220395724A1 (en) * 2021-06-09 2022-12-15 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for flexible local tracking

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4799825A (en) * 1983-12-08 1989-01-24 Meyerhoff Shirley B Oil transfer system
US5414675A (en) * 1985-07-15 1995-05-09 Westinghouse Electric Corporation Sonar system for detection of near bottom targets
FR2602359B1 (en) * 1986-07-30 1993-04-09 Tokyo Keiki Kk METHOD AND DEVICE FOR MEASURING FENDER DEFORMATION USING A BOAT SONAR SYSTEM
EP2647141A4 (en) * 2010-10-25 2014-12-10 Lockheed Corp Building a three dimensional model of an underwater structure

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018150070A1 (en) 2018-08-23
ES2680068A1 (en) 2018-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK3213104T3 (en) UNDERWATER POSITIONING SYSTEM
ES2680068B1 (en) GUIDANCE AND POSITIONING SYSTEM FOR BOATS THROUGH THREE-DIMENSIONAL SONAR IMAGE DEVICES.
US20130104408A1 (en) Bullseye indicator and method
KR20170088373A (en) Method for locating a submerged object
CN104880186A (en) Method and device for detecting offshore distance of ship
WO2018096388A1 (en) Encoded surfaces that are read by three-dimensional radar imaging systems
JP6672661B2 (en) Wave measuring device, automatic ship maneuvering device, and wave measuring method
US20130229894A1 (en) Underwater sensor arrays linearized by weight and buoyance distribution
Zimmerman et al. Applications of today's 3D forward looking sonar for real-time navigation and bathymetric survey
EP3185040A1 (en) Markerless tracking of an object
US11535351B2 (en) Demagnetization and signature measurement system
Campbell Could shipwrecks lead the world to war
Spain et al. Submarine ventures under Sorsdal glacier
ATE473160T1 (en) DEVICE AND METHOD FOR STABILIZING A SHIP
CN104794543B (en) The underwater subsurface buoy of manned underwater vehicle Long baselines positioning system is structured the formation optimization method
KR101714707B1 (en) Apparatus for measuring position and orientation of mobile body
JP2019510307A (en) Coding information means arranged in infrastructure decoded by sensor arranged in mobile body
RU2561671C1 (en) Vessel hull (versions)
Bekić et al. The Croatia Coastal Survey: 2012–2014 field seasons
ES2711855B2 (en) UNTRIPULATED SURFACE VEHICLE
RU201786U1 (en) AUTOMATIC DEVICE FOR SPATIAL ORIENTATION OF A MOVING UNDERWATER OBJECT
Pearson Reeds Skipper's Handbook
WO2018091944A1 (en) Coded material means that are read using sensitive sensors via relative movement of both
Lovrinčević Towards a More Accurate Automated Sounding Selection: New Method for Selection of Soundings Alongside Berths and Depth Contours
ES2939782A1 (en) SYSTEM AND PROCEDURE FOR THE AUTOMATIC DOCKING AND UNDOCKING OF AN AUTONOMOUS SURFACE OR UNDERWATER VEHICLE (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Legal Events

Date Code Title Description
BA2A Patent application published

Ref document number: 2680068

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: A1

Effective date: 20180903

FG2A Definitive protection

Ref document number: 2680068

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20190909

FD2A Announcement of lapse in spain

Effective date: 20211004