RU2776459C1 - Method for mooring a ship using a laser system - Google Patents
Method for mooring a ship using a laser system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2776459C1 RU2776459C1 RU2021137902A RU2021137902A RU2776459C1 RU 2776459 C1 RU2776459 C1 RU 2776459C1 RU 2021137902 A RU2021137902 A RU 2021137902A RU 2021137902 A RU2021137902 A RU 2021137902A RU 2776459 C1 RU2776459 C1 RU 2776459C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- distance
- mooring
- laser
- angle
- measuring
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
Images
Abstract
Description
Заявленное изобретение относится к средствам обеспечения безопасности маневрирования судов при подходе к причалам, судам и надводным объектам. The claimed invention relates to means for ensuring the safety of maneuvering ships when approaching berths, ships and surface objects.
Известен способ швартовки судна с помощью лазерной системы (Патент на изобретение 2613465 РФ МПК B63B 21/00, G01S 17/87, G01S 17/88, G08G 3/00. Способ швартовки судна с помощью лазерной системы [Текст] / Саранчин А.И., Фарафонова М.А; заявитель и патентообладатель Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского". - №2015149447, заявл. 17.11.2015; опубл. 16.03.2017, Бюл. №8), заключающийся в том, что на кормовой и носовой оконечности судна размещают по одному лазерному измерителю, снабженному датчиком угла наклона лазерного луча, при подходке судна к объекту швартовки наводят лазерный луч каждого лазерного измерителя на выбранную область объекта швартовки, проводят циклы измерений расстояния до объекта швартовки и скорости судна относительно него, при котором устройством передачи-приема каждого лазерного измерителя излучают лазерные лучи и принимают соответственно отраженные, одновременно датчиком угла наклона лазерного луча каждого измерителя определяют угол наклона лазерного луча к плоскости горизонта, результаты измерений направляют из устройства передачи-приема и соответственно из датчика угла наклона лазерного луча каждого измерителя в блок обработки информации, посредством которого получают информационные данные соответственно о кратчайшем расстоянии от носа и кормы судна до объекта швартовки, вычисленную скорость их перемещения до данного объекта, а также и информационные данные о смоделированном положении судна относительно объекта швартовки.A known method of mooring a vessel using a laser system (Patent for invention 2613465 RF IPC B63B 21/00, G01S 17/87, G01S 17/88, G08G 3/00. Method of mooring a vessel using a laser system [Text] / Saranchin A.I. ., Farafonova M.A., applicant and patent holder Federal Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education "Naval State University named after Admiral G.I. Nevelskoy" - No. 2015149447, filed 17.11.2015; published 16.03.2017, Bull. No. 8 ), consisting in the fact that one laser meter is placed at the stern and bow ends of the vessel, equipped with a laser beam inclination angle sensor, when the vessel approaches the mooring object, the laser beam of each laser meter is pointed at the selected area of the mooring object, cycles of measuring the distance to the object are carried out mooring and speed of the vessel relative to it, at which the transmitting-receiving device of each laser meter emits laser beams and receives, respectively, reflected, one temporarily, the laser beam tilt angle sensor of each meter determines the laser beam tilt angle to the horizon plane, the measurement results are sent from the transmit-receive device and, accordingly, from the laser beam tilt angle sensor of each meter to the information processing unit, through which information data is obtained, respectively, about the shortest distance from bow and stern of the ship to the mooring object, the calculated speed of their movement to this object, as well as information data about the simulated position of the ship relative to the mooring object.
Данный способ наиболее близок к заявляемому техническому решению, поэтому принят за прототип.This method is closest to the claimed technical solution, therefore, taken as a prototype.
Недостатком прототипа является высокая погрешность при измерении расстояния до объекта швартовки и скорости относительно него. The disadvantage of the prototype is the high error in measuring the distance to the mooring object and the speed relative to it.
Суть заявляемого технического решения состоит в том, что в известном способе швартовки судна с использованием лазерной системы, заключающемся в том, что на кормовой и носовой оконечности судна размещают лазерные измерители, снабженные датчиком угла наклона лазерного луча при подходке судна к объекту швартовки лазерный луч каждого лазерного измерителя наводят на выбранную область объекта швартовки, проводят циклы измерений расстояния до объекта швартовки и скорости судна относительно объекта швартовки, результаты измерений передаются в блок обработки информации, посредством которого получают информационные данные соответственно о кратчайшем расстоянии от носа и кормы судна до объекта швартовки, вычисленную скорость их перемещения до объекта швартовки, а также и информационные данные о смоделированном положении судна относительно объекта швартовки, лазерный измеритель и датчик измерения угла наклона лазерного луча входят в состав модулей измерения дистанции, которые устанавливают в количестве одной или более штук на каждую из оконечностей судна, в состав модуля измерения дистанции также входит система оптико-гироскопической стабилизации, акселерометр и ориентирующие двигатели для изменения положения лазерного измерителя в пространстве, датчик измерения угла наклона лазерного луча измеряет угол наклона лазерного луча в вертикальной и горизонтальной, относительно диаметральной плоскости судна, плоскостях, в качестве выбранной области объекта швартовки, на который наводят лазерные лучи лазерных измерителей, используется отличительный контрастный объект, находящийся на объекте швартовки к моменту подхода судна к объекту швартовки, при измерении расстояния до объекта швартовки и скорости относительно него с помощью блока обработки информации выполняют расчет расстояния xi (м) от отличительного контрастного объекта до объекта швартовки по формуле:The essence of the proposed technical solution lies in the fact that in the known method of mooring a vessel using a laser system, which consists in the fact that laser meters are placed on the stern and bow ends of the vessel, equipped with a laser beam tilt angle sensor when the vessel approaches the mooring object, the laser beam of each laser the measuring device is aimed at the selected area of the mooring object, cycles of measuring the distance to the mooring object and the speed of the vessel relative to the mooring object are carried out, the measurement results are transmitted to the information processing unit, through which information data is obtained, respectively, on the shortest distance from the bow and stern of the vessel to the mooring object, the calculated speed their movement to the mooring object, as well as information data about the simulated position of the vessel relative to the mooring object, a laser meter and a sensor for measuring the angle of inclination of the laser beam are part of the distance measurement modules, which are set in the number There are one or more pieces for each of the extremities of the vessel, the distance measurement module also includes an opto-gyroscopic stabilization system, an accelerometer and orienting motors for changing the position of the laser meter in space, a sensor for measuring the angle of inclination of the laser beam measures the angle of inclination of the laser beam in vertical and horizontal, relative to the center plane of the vessel, planes, as the selected area of the mooring object, on which the laser beams of laser meters are directed, a distinctive contrasting object is used, located on the mooring object at the time of the vessel’s approach to the mooring object, when measuring the distance to the mooring object and speed relative to using the information processing unit, they calculate the distance x i (m) from the distinctive contrast object to the mooring object according to the formula:
где L0, (м) - расстояние от модуля измерения дистанции до объекта швартовки, измеренное во время первого цикла измерения;where L 0, (m) is the distance from the distance measurement module to the mooring object, measured during the first measurement cycle;
Li (м) - расстояние от модуля измерения дистанции до отличительного контрастного объекта, измеренное во время цикла измерения номер i;L i (m) - the distance from the distance measurement module to the distinctive contrast object, measured during the measurement cycle number i;
i - номер цикла измерения;i is the number of the measurement cycle;
ai (°) - угол между лучом модуля измерения дистанции и линией параллельной диаметральной плоскости судна во время цикла измерения номер i;a i (°) - the angle between the beam of the distance measurement module and the line parallel to the center plane of the vessel during the measurement cycle number i;
t (°) - угол между лучом, направленным модулем измерения дистанции при измерении дистанции до объекта швартовки во время первого цикла измерений, и лучом, направленным модулем измерения дистанции при измерении дистанции до отличительного контрастного объекта во время цикла измерения номер i, в горизонтальной плоскости при определении расстояния x;t (°) - the angle between the beam directed by the distance measurement module when measuring the distance to the mooring object during the first measurement cycle, and the beam directed by the distance measurement module when measuring the distance to the distinctive contrast object during the measurement cycle number i, in the horizontal plane at determining the distance x;
ϕ 0 (°) - угол между лучом модуля измерения дистанции и горизонтом при определении расстояния x; ϕ 0 (°) - the angle between the beam of the distance measurement module and the horizon when determining the distance x;
ϕ i (°) - угол между лучом модуля измерения дистанции и горизонтом во время цикла измерения номер i, ϕ i (°) - the angle between the beam of the distance measurement module and the horizon during the measurement cycle number i,
затем после каждого цикла измерения расстояний до объекта швартовки при помощи блока обработки информации выполняют расчеты кратчайшего расстояния до объекта швартовки Si (м) по формуле: then, after each cycle of measuring the distances to the mooring object, using the information processing unit, the shortest distance to the mooring object S i (m) is calculated using the formula:
где bi (°) - угол между лучом лазерного измерителя и кратчайшим расстоянием до объекта швартовки во время цикла измерения номер i, который при помощи блока обработки информации рассчитывают по формуле:where b i (°) is the angle between the beam of the laser meter and the shortest distance to the mooring object during the measurement cycle number i, which is calculated using the information processing unit by the formula:
далее при помощи блока обработки информации рассчитывают расстояние до объекта швартовки в направлении отличительного контрастного объекта Lmi (м) во время цикла измерения номер i, по формуле: then, using the information processing unit, the distance to the mooring object is calculated in the direction of the distinctive contrast object L mi (m) during the measurement cycle number i, according to the formula:
далее на основе полученных расстояний при помощи блока обработки информации выполняют расчет скоростей сближения с объектом в продольном направлении Vпр (м/с) по формуле:then, based on the distances obtained, using the information processing unit, the calculation of the velocities of approach to the object in the longitudinal direction V pr (m/s) is performed according to the formula:
далее при помощи блока обработки информации выполняют расчет скорости сближения с объектом в поперечном направлении Vпп (м/с) по формуле:then, using the information processing unit, the velocity of approach to the object in the transverse direction is calculated V pp (m/s) according to the formula:
где T (с) - время между измерениями,where T (s) is the time between measurements,
после расчета скорости сближения с объектом в продольном и поперечном направлении при помощи блока обработки информации выполняют расчет векторной суммы скоростей сближения модулей измерения дистанции с объектом швартовки в направлении отличительного контрастного объекта по формуле:after calculating the speed of approach to the object in the longitudinal and transverse directions, using the information processing unit, the calculation of the vector sum of the speeds of approach of the modules for measuring the distance with the mooring object in the direction of the distinctive contrasting object is calculated according to the formula:
в течение выполняемых циклов измерения система оптико-гироскопической стабилизации использует данные об углах наклона лазерных измерителей, получаемых от датчиков измерения угла наклона лазерного луча и акселерометров, выполняет корректировку их направления с использованием ориентирующих двигателей для изменения направления лучей лазерных измерителей в пространстве.during the measurement cycles performed, the optical-gyroscopic stabilization system uses data on the angles of inclination of laser meters obtained from sensors for measuring the angle of inclination of the laser beam and accelerometers, corrects their direction using orienting motors to change the direction of the laser meters beams in space.
Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что лазерный измеритель и датчик измерения угла наклона лазерного луча входят в состав модулей измерения дистанции, которые устанавливают в количестве одной или более штук на каждую из оконечностей судна, в состав модуля измерения дистанции также входит система оптико-гироскопической стабилизации, акселерометр и ориентирующие двигатели для изменения положения лазерного измерителя в пространстве, датчик измерения угла наклона лазерного луча измеряет угол наклона лазерного луча и горизонтальной, относительно диаметральной плоскости судна, плоскости, в качестве выбранной области объекта швартовки, на который наводят лазерные лучи лазерных измерителей, используется отличительный контрастный объект, находящийся на объекте швартовки к моменту подхода судна к объекту швартовки, при измерении расстояния до объекта швартовки и скорости относительно него с помощью блока обработки информации выполняют расчет расстояния xi (м) от отличительного контрастного объекта до объекта швартовки по формуле:The claimed technical solution differs from the prototype in that the laser meter and the sensor for measuring the angle of inclination of the laser beam are part of the distance measurement modules, which are installed in the amount of one or more pieces at each of the ends of the vessel, the distance measurement module also includes an optical-gyroscopic system. stabilization, accelerometer and orienting motors for changing the position of the laser meter in space, the sensor for measuring the angle of inclination of the laser beam measures the angle of inclination of the laser beam and the horizontal, relative to the center plane of the vessel, the plane, as the selected area of the mooring object, on which the laser beams of the laser meters are directed, a distinctive contrasting object is used, located on the mooring object at the time of the ship’s approach to the mooring object, when measuring the distance to the mooring object and the speed relative to it, using the information processing unit, the distance x i (m) is calculated from the difference spruce contrasting object to the mooring object according to the formula:
где L0, (м) - расстояние от модуля измерения дистанции до объекта швартовки, измеренное во время первого цикла измерения;where L 0, (m) is the distance from the distance measurement module to the mooring object, measured during the first measurement cycle;
Li (м) - расстояние от модуля измерения дистанции до отличительного контрастного объекта, измеренное во время цикла измерения номер i;L i (m) - the distance from the distance measurement module to the distinctive contrast object, measured during the measurement cycle number i;
i - номер цикла измерения;i is the number of the measurement cycle;
ai (°) - угол между лучом модуля измерения дистанции и линией параллельной диаметральной плоскости судна во время цикла измерения номер i;a i (°) - the angle between the beam of the distance measurement module and the line parallel to the center plane of the vessel during the measurement cycle number i;
t (°) - угол между лучом, направленным модулем измерения дистанции при измерении дистанции до объекта швартовки во время первого цикла измерений, и лучом, направленным модулем измерения дистанции при измерении дистанции до отличительного контрастного объекта во время цикла измерения номер i, в горизонтальной плоскости при определении расстояния x;t (°) - the angle between the beam directed by the distance measurement module when measuring the distance to the mooring object during the first measurement cycle, and the beam directed by the distance measurement module when measuring the distance to the distinctive contrast object during the measurement cycle number i, in the horizontal plane at determining the distance x;
ϕ 0 (°) - угол между лучом модуля измерения дистанции и горизонтом при определении расстояния x; ϕ 0 (°) - the angle between the beam of the distance measurement module and the horizon when determining the distance x;
ϕ i (°) - угол между лучом модуля измерения дистанции и горизонтом во время цикла измерения номер i, ϕ i (°) - the angle between the beam of the distance measurement module and the horizon during the measurement cycle number i,
затем после каждого цикла измерения расстояний до объекта швартовки при помощи блока обработки информации выполняют расчеты кратчайшего расстояния до объекта швартовки Si (м) по формуле: then, after each cycle of measuring the distances to the mooring object, using the information processing unit, the shortest distance to the mooring object S i (m) is calculated using the formula:
где bi (°) - угол между лучом лазерного измерителя и кратчайшим расстоянием до объекта швартовки во время цикла измерения номер i, который при помощи блока обработки информации рассчитывают по формуле:where b i (°) is the angle between the beam of the laser meter and the shortest distance to the mooring object during the measurement cycle number i, which is calculated using the information processing unit by the formula:
далее при помощи блока обработки информации рассчитывают расстояние до объекта швартовки в направлении отличительного контрастного объекта Lmi (м) во время цикла измерения номер i, по формуле: then, using the information processing unit, the distance to the mooring object is calculated in the direction of the distinctive contrast object L mi (m) during the measurement cycle number i, according to the formula:
далее на основе полученных расстояний при помощи блока обработки информации выполняют расчет скоростей сближения с объектом в продольном направлении Vпр (м/с) по формуле:then, based on the distances obtained, using the information processing unit, the calculation of the velocities of approach to the object in the longitudinal direction V pr (m/s) is performed according to the formula:
далее при помощи блока обработки информации выполняют расчет скорости сближения с объектом в поперечном направлении Vпп (м/с) по формуле:then, using the information processing unit, the velocity of approach to the object in the transverse direction is calculated V pp (m/s) according to the formula:
где T (с) - время между измерениями,where T (s) is the time between measurements,
после расчета скорости сближения с объектом в продольном и поперечном направлении при помощи блока обработки информации выполняют расчет векторной суммы скоростей сближения модулей измерения дистанции с объектом швартовки в направлении отличительного контрастного объекта по формуле:after calculating the speed of approach to the object in the longitudinal and transverse directions, using the information processing unit, the calculation of the vector sum of the speeds of approach of the modules for measuring the distance with the mooring object in the direction of the distinctive contrasting object is calculated according to the formula:
кроме того в процессе сближения система гироскопической стабилизации использует данные об углах наклона лазерных измерителей, полученных от датчиков угла наклона и акселерометров, выполняет корректировку их направления с использованием ориентирующих двигателей для изменения положения лазерного измерителя в пространстве.in addition, in the process of rendezvous, the gyroscopic stabilization system uses data on the tilt angles of the laser meters received from the tilt angle sensors and accelerometers, corrects their direction using orienting motors to change the position of the laser meter in space.
Сравнительный анализ данного технического решения с другими показал, что указанная совокупность признаков позволяет снизить погрешность при измерении расстояния до объекта швартовки и скорости относительно него.A comparative analysis of this technical solution with others showed that the specified set of features allows to reduce the error in measuring the distance to the mooring object and the speed relative to it.
Применение ориентирующих двигателей для изменения положения лазерного измерителя в пространстве позволяет сохранять положение лазерного измерителя, наведенного на отличительный контрастный объект, исключая при этом необходимость ручного управления наведением и снижая погрешность при измерении скорости из-за смещения положения лазерного луча лазерного измерителя.The use of orienting motors to change the position of the laser meter in space allows you to maintain the position of the laser meter pointed at a distinctive contrasting object, while eliminating the need for manual guidance control and reducing the error in measuring the speed due to the displacement of the position of the laser meter laser beam.
Применение акселерометров позволяет постоянно фиксировать положение модулей измерения дистанции в пространстве и передавать полученные данные в систему оптико-гироскопической стабилизации для корректировки положения модулей измерения дистанции.The use of accelerometers makes it possible to constantly fix the position of the distance measurement modules in space and transmit the obtained data to the optical-gyroscopic stabilization system to correct the position of the distance measurement modules.
Применение системы оптико-гироскопической стабилизации позволяет использовать данные об углах наклона и положении в пространстве модулей измерения дистанции, полученных от датчиков угла наклона и акселерометров, и выполнять корректировку их направления с использованием ориентирующих двигателей. The use of an opto-gyroscopic stabilization system makes it possible to use data on the angles of inclination and position in space of distance measurement modules obtained from inclination angle sensors and accelerometers, and to correct their direction using orienting motors.
Применение модулей измерения дистанции позволяет за счет автоматизации их работы сократить влияние человеческого фактора на проведение операции швартовки, что также снижает погрешность измерений.The use of distance measurement modules allows, due to the automation of their work, to reduce the influence of the human factor on the mooring operation, which also reduces the measurement error.
Измерение углов наклона в горизонтальной и вертикальной, относительно диаметральной плоскости судна, плоскостях позволяет учитывать качку судна под действием волнения или других внешних сил.Measuring the tilt angles in the horizontal and vertical planes, relative to the center plane of the vessel, allows taking into account the roll of the vessel under the action of waves or other external forces.
Приведенные в заявляемом способе расчетные формулы для расчета расстояния до объекта швартовки и скорости относительно него позволяют на основе геометрических построений обеспечить точность измерений и исключить необходимость выставления судна параллельно объекту швартовки, например, линии причала с использованием систем спутниковой геолокации.The calculation formulas given in the claimed method for calculating the distance to the mooring object and the speed relative to it allow, based on geometric constructions, to ensure the accuracy of measurements and eliminate the need to align the vessel parallel to the mooring object, for example, the berth line using satellite geolocation systems.
На фиг. 1 приведена структурная схема лазерной системы. In FIG. 1 shows a block diagram of the laser system.
На фиг. 2 приведена структурная схема модуля измерения дистанции.In FIG. 2 shows a block diagram of the distance measurement module.
На фиг. 3 изображена геометрическая модель расположения судна и объекта швартовки друг относительно друга при швартовке, вид сверху. In FIG. 3 shows a geometric model of the location of the vessel and the mooring object relative to each other during mooring, top view.
На фиг. 4 изображена геометрическая модель расположения судна и объекта швартовки друг относительно друга при швартовке, главный вид.In FIG. 4 shows a geometric model of the location of the vessel and the mooring object relative to each other during mooring, the main view.
Заявляемый способ осуществляется следующим образом. Перед началом операции швартовки на носовой и кормовой оконечностях судна 1 устанавливают по одному (или более чем одному, в случае если необходимы более точные измерения) модулю измерения дистанции 2, 3.The inventive method is carried out as follows. Before the start of the mooring operation, one (or more than one, if more accurate measurements are needed) distance measurement module 2, 3 is installed at the bow and stern ends of the
Далее судно 1, направив лучи модулей измерения дистанции 2, 3 на отличительный контрастный объект 4, походит к объекту швартовки 5. Если на объекте швартовки отсутствует подходящий отличительный контрастный объект, то его следует установить до подхода судна к объекту швартовки - им может быть, например, щит, выкрашенный контрастным по отношению к окружающему его фону цветом.Further, the
При получении разрешения капитана операторы включают трансляцию данных об измеренном расстоянии и углах наклона модулей измерения дистанции 2, 3. Для расчета расстояния от отличительного контрастного объекта 4 до объекта швартовки 5 операторы наводят модули измерения дистанции 2, 3 поочередно на объект швартовки 5, например, на стенку причала, к которому планируется швартовка, и на точку, выбранную на отличительном контрастном объекте 4, расположенном на условно проведенном перпендикуляре к объекту швартовки 5, с выполнением измерений расстояний L0 и Li.Upon receipt of the captain's permission, the operators turn on the transmission of data on the measured distance and inclination angles of the distance measurement modules 2, 3. To calculate the distance from the
Результаты измерений, получаемые от модуля измерения дистанции, установленного на носовой оконечности 2, и модуля измерения дистанции, установленного на кормовой оконечности 3, передаются в блок обработки информации 6, далее рассчитанные параметры движения судна транслируются в дисплейный модуль 7.The measurement results obtained from the distance measurement module installed at the bow end 2 and the distance measurement module installed at the aft end 3 are transmitted to the
Результаты измерений, получаемые от датчика угла наклона лазерного измерителя 8, и показания акселерометра 9 передаются в систему оптико-гироскопической стабилизации 10, которая в процессе сближения корректирует направление лазерных лучей лазерного измерителя 11 при помощи ориентирующих двигателей 12.The measurement results obtained from the tilt angle sensor of the
Результаты измерений, полученные от лазерного измерителя 11, и данные из системы оптико-гироскопической стабилизации 10 попадают в блок обработки информации 6 для дальнейших расчетов. The measurement results obtained from the laser meter 11, and the data from the optical-
При помощи блока обработки информации 6 выполняют расчет расстояния x от отличительного контрастного объекта 4 до объекта швартовки 5 по формуле (1): Using the
где L0 (м) - расстояние от модуля измерения дистанции 2, 3 до стенки объекта швартовки 12, измеренное во время первого цикла измерения;where L 0 (m) is the distance from the distance measurement module 2, 3 to the wall of the
Li (м) - расстояние от модуля измерения дистанции 2, 3 до отличительного контрастного объекта 4, измеренное во время цикла измерения номер i;L i (m) - the distance from the distance measurement module 2, 3 to the
i - номер цикла измерения;i is the number of the measurement cycle;
ai (°) - угол между модуля измерения дистанции 2, 3 и линией параллельной диаметральной плоскости судна 1 во время цикла измерения номер i;a i (°) - the angle between the distance measurement module 2, 3 and the line parallel to the center plane of the
t (°) - угол между лучом модуля измерения дистанции 2, 3 в горизонтальной плоскости при определении расстояния x;t (°) - the angle between the beam of the distance measurement module 2, 3 in the horizontal plane when determining the distance x;
ϕ 0 (°) - угол между лучом модуля измерения дистанции 2, 3 и горизонтом при определении расстояния x; ϕ 0 (°) - the angle between the beam of the distance measurement module 2, 3 and the horizon when determining the distance x;
ϕ i (°) - угол между лучом модуля измерения дистанции 2, 3 и горизонтом во время цикла измерения номер i, ϕ i (°) - the angle between the beam of the distance measurement module 2, 3 and the horizon during the measurement cycle number i,
Расчеты выполняются для каждого модуля измерения дистанции 2, 3, независимо друг от друга.Calculations are performed for each distance measurement module 2, 3, independently of each other.
Числовые значения, получаемые от модулей измерения дистанции 2, 3, непрерывно автоматически транслируются в блок обработки информации 6 для расчетов и в дисплейный модуль 7 для визуального отображения на всем протяжении швартовки судна 1.The numerical values received from the distance measurement modules 2, 3 are continuously automatically transmitted to the
После выполнения калибровочных измерений персонал переводит модули измерения дистанции 2, 3 в автоматический режим. Автоматический режим предусматривает слежение за целью с использованием акселерометров 9, системы оптико-гироскопической стабилизации 10, ориентирующих двигателей 12 и непрерывное цикличное измерение расстояния до объекта швартовки 5 с заданной частотой.After performing calibration measurements, the personnel switches distance measurement modules 2, 3 into automatic mode. The automatic mode provides for tracking the target using accelerometers 9, optical-
После каждого цикла измерения расстояний до объекта швартовки 5 при помощи блока обработки информации 6 выполняют расчеты кратчайшего расстояния объекта швартовки 5, например причала Si по формуле (2). After each cycle of measuring distances to the
где bi - угол между лучом лазерного измерителя и кратчайшим расстоянием до объекта швартовки 5 во время цикла измерения номер i, который при помощи блока обработки информации 6 рассчитывают по формуле:where b i is the angle between the beam of the laser meter and the shortest distance to the
Расстояние до объекта швартовки 5 в направлении отличительного контрастного объекта 4 Lmi во время цикла измерения номер i, при помощи блока обработки информации 6 рассчитывают по формуле (4):The distance to the
На основе полученных расстояний при помощи блока обработки информации 6 выполняют расчет скоростей сближения с объектом швартовки 5 в продольном Vпр, поперечном Vпп направлениях по формулам (5), (6) соответственно:On the basis of the obtained distances, using the
где T - время между измерениями.where T is the time between measurements.
После расчета Vпр и Vпп при помощи блока информации 6 выполняют расчет векторной суммы скоростей сближения модулей измерения дистанции 2, 3 с объектом швартовки 5 в направлении на отличительный контрастный объект 4 по формуле (7):After calculating V pr and V pp using the
Формула векторной суммы скоростей (7) упрощена, так как косинус угла между векторами скоростей равен 0. The formula for the vector sum of velocities (7) is simplified, since the cosine of the angle between the velocity vectors is 0.
Рассчитанные параметры движения судна 1 транслируют в дисплейный модуль 7, где данные отображаются в графическом и цифровом виде.The calculated parameters of the movement of the
Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет снизить погрешность при измерении расстояния до объекта швартовки и скорости относительно него.Thus, the proposed technical solution allows to reduce the error in measuring the distance to the mooring object and the speed relative to it.
Claims (23)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2776459C1 true RU2776459C1 (en) | 2022-07-21 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170023366A1 (en) * | 2015-07-20 | 2017-01-26 | Technip France | Monitoring System and Method for Vessel Mooring |
| RU2613465C1 (en) * | 2015-11-17 | 2017-03-16 | Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" | Method of mooring vessel using laser system |
| CN107544500A (en) * | 2017-09-18 | 2018-01-05 | 哈尔滨工程大学 | A kind of unmanned boat berthing action trail planing method for considering constraint |
| RU187785U1 (en) * | 2018-12-21 | 2019-03-19 | Закрытое акционерное общество "Институт телекоммуникаций" (ЗАО "Институт телекоммуникаций") | REMOTE MEASUREMENT DEVICE FOR BOATING A SHIP |
| CN109683608A (en) * | 2018-12-05 | 2019-04-26 | 广州海荣实业有限公司 | Control method, apparatus, system and the computer equipment of vessel berth |
| CN110867098A (en) * | 2019-11-27 | 2020-03-06 | 邓正珊 | Internet-of-things intelligent water traffic running danger assessment system |
| CN113628478A (en) * | 2021-06-22 | 2021-11-09 | 宁波金涛船舶有限责任公司 | Floating dock signal lamp indicating method and system, intelligent terminal and storage medium |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170023366A1 (en) * | 2015-07-20 | 2017-01-26 | Technip France | Monitoring System and Method for Vessel Mooring |
| RU2613465C1 (en) * | 2015-11-17 | 2017-03-16 | Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" | Method of mooring vessel using laser system |
| CN107544500A (en) * | 2017-09-18 | 2018-01-05 | 哈尔滨工程大学 | A kind of unmanned boat berthing action trail planing method for considering constraint |
| CN109683608A (en) * | 2018-12-05 | 2019-04-26 | 广州海荣实业有限公司 | Control method, apparatus, system and the computer equipment of vessel berth |
| RU187785U1 (en) * | 2018-12-21 | 2019-03-19 | Закрытое акционерное общество "Институт телекоммуникаций" (ЗАО "Институт телекоммуникаций") | REMOTE MEASUREMENT DEVICE FOR BOATING A SHIP |
| CN110867098A (en) * | 2019-11-27 | 2020-03-06 | 邓正珊 | Internet-of-things intelligent water traffic running danger assessment system |
| CN113628478A (en) * | 2021-06-22 | 2021-11-09 | 宁波金涛船舶有限责任公司 | Floating dock signal lamp indicating method and system, intelligent terminal and storage medium |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11048274B2 (en) | Route setting method for underwater vehicle, underwater vehicle optimum control method using same, and underwater vehicle | |
| EP2366130B1 (en) | Measuring of a landing platform of a ship | |
| CA2097822C (en) | Display system | |
| RU2483280C1 (en) | Navigation system | |
| PT1766434E (en) | Lasar scanning for mooring robot | |
| JP5581718B2 (en) | Position calibration method for underwater vehicle | |
| RU2344435C1 (en) | Method of navigational support of autonomous underwater robot controlled from control ship | |
| PT1766430E (en) | Testing method, and method for passively obtaining target parameters | |
| GB2525757A (en) | Underwater detection apparatus, underwater detection method and underwater detection program | |
| RU2467914C1 (en) | Method of ship navigability control and device to this end | |
| KR102140650B1 (en) | Evaluation methods of underwater navigation performance of unmanned underwater vehicles | |
| RU2776459C1 (en) | Method for mooring a ship using a laser system | |
| CN113219492A (en) | Method and system for positioning and navigating river course ship driving | |
| US4004460A (en) | Ship movement measurement | |
| RU2036432C1 (en) | Inertial satellite module and complex inertial satellite system for navigation, communication, location illumination and control | |
| RU2260191C1 (en) | Navigation complex for high-speed ships | |
| US3153220A (en) | Doppler log and plotter system | |
| RU2348011C1 (en) | Navigation system | |
| KR102185898B1 (en) | System and method for measuring wave height of ocean | |
| KR100760979B1 (en) | The system for detecting position of vessel and the method thereof | |
| Sakib | Implementation of digital IMU for increasing the accuracy of hydrographic survey | |
| CN104118540A (en) | Real-ship measurement method for navigation squat of inland ship | |
| RU2800186C1 (en) | Method for calibrating log installed on underwater vehicle | |
| RU2761674C1 (en) | Method for determining the draft of the vessel | |
| RU2272739C1 (en) | Method of monitoring ship seaworthiness and device for realization of this method |