BR112014004439B1

BR112014004439B1 - aparelhos para prover uma indicação da adequação de condições da água e para prover dados representando uma previsão da adequação de condições da água, e, método para determinar ou prever a adequação das condições da água

Info

Publication number: BR112014004439B1
Application number: BR112014004439-2A
Authority: BR
Inventors: Craig Sutherland
Original assignee: Bae Systems Plc
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2021-01-19
Also published as: CA2846294C; GB201114774D0; AU2012300607B2; EP2748059A1; CA2846294A1; WO2013030543A1; AU2012300607A1; US20140338441A1; KR101959927B1; BR112014004439A2; US9470523B2; ES2536914T3; EP2748059B1; KR20140062489A; GB2493971A

Abstract

APARELHOS PARA PROVER UMA INDICAÇÃO DA ADEQUAÇÃO DE CONDIÇÕES DA ÁGUA E PARA PROVER DADOS REPRESENTADO UMA PREVISÃO DA ADEQUAÇÃO DE CONDIÇÕES DA ÁGUA, E, MÉTODO PARA DETERMINAR OU PREVER A ADEQUAÇÃO DAS CONDIÇÕES DA ÁGUA. Um sistema e método para determinar e exibir a adequação de condições da água em uma zona para o lançamento ou recuperação de uma embarcação menor de ou para um navio hospedeiro são descritos. O sistema e método detectam um ou mais parâmetros de ambiente externo, como altura, direção e período de ondulação (26), e um ou mais parâmetros relativos às condições operacionais do navio, como rumo, velocidade, ângulos de arfagem e rolagem (28), e processa os mesmos (22) para determinar a adequação das condições para lançamento ou recuperação (24).

Description

[0001] Esta invenção se refere a aparelho e métodos para o lançamento e recuperação de avião de/para uma embarcação hospedeira. Em particular, mas não exclusivamente, a invenção se refere a lançamento e recuperação de/para um navio de guerra anfíbio, do tipo doca de plataforma de desembarque (LPD) ou uma doca de embarcação e desembarque (LSD), de embarcações menores, como pequenas embarcações de desembarque (LCU) ou outras embarcações ou veículos anfíbios que são lançados e recuperados pelo navio hospedeiro. Esses navios de guerra anfíbios são providos de uma doca de carga/descarga ou doca molhada, que é um convés tipo hangar localizado próximo à linha d’água na popa do navio. Pela admissão de água, o navio pode baixar sua popa, inundando a doca e permitindo que embarcações menores entrem e saiam do mesmo. Isso permite que homens e equipamento sejam transferidos entre o navio e a embarcação menor para desembarque na praia ou em outro local afastado do navio durante operações anfíbias. De modo mais geral, a invenção se estende a muitos tipos alternativos de lançamento e recuperação e a muitos tipos diferentes de embarcações. Se estende, por exemplo, a lançamento e recuperação de pequena embarcação, como botes rígidos infláveis (RIBs) de navios com rampas de popa ou portas de popa sobre as quais a embarcação menor é lançada e recuperada.

[0002] Em operações navais, é desejável lançar ou recuperar a embarcação pequena rapidamente e com risco mínimo de dano à embarcação ou a seu conteúdo. Entretanto, as condições dentro da doca molhada podem variar consideravelmente, dependendo e um número de fatores que afetam o estado do mar dentro da doca molhada, resultando em agitação e oscilação que tornam difícil as embarcações pequenas entrarem ou saírem da doca molhada. Além disso, as condições entre a doca molhada e a esteira do navio hospedeiro podem ter um efeito significativo sobre a facilidade com que as embarcações menores podem ser lançadas ou recuperadas. Além disso, com avanços nos modernos aparatos de guerra, particularmente em operações acima do horizonte (OTH), há a necessidade de embarcação menor ser capaz de um maior alcance e ser mais leve e rápida do que as embarcações existentes; Para se obter reduções em peso, a embarcação menor pode ser menos robusta do que a embarcação convencional e, portanto, é importante conhecer que necessidades devem ser satisfeitas para controlar o navio para assegurar que as condições dentro da doca molhada sejam tais que a embarcação menor possa ser rapidamente utilizada, com baixo risco de dano.

[0003] Consequentemente, conduzem-se investigações extensivas e testes no mar para determinar como as condições na doca molhada dependem de uma gama de elementos contribuintes relativos ao ambiente externo e à operação do navio. A partir daí, projeta-se um aparelho e método nos quais os dados relativos a vários parâmetros que contribuem para as condições dentro e próximas à doca molhada são monitorados para fornecer uma previsão das condições na doca molhada que podem vir a se apresentar. Isso provê vantagens importantes, devido a poder fornecer um guia de consulta para aqueles responsáveis pelo uso de embarcação pequena quanto, a saber, se as condições são favoráveis para atracação e lançamento, conforme seja o caso. Além disso, os dados derivados desse modo podem ser usados para indicar as condições ótimas (como rumo e velocidade) do navio hospedeiro, de acordo com outras condições relevantes do navio e externas, para mostrar que mudanças precisam ser feitas na operação do navio para prover condições favoráveis na doca molhada. Isso pode ser particularmente benéfico quando o navio hospedeiro for uma doca de plataforma de desembarque (LPD) ou navio similar que transporte não só embarcações menores, como também helicópteros e outras aeronaves. Nesses navios, quando empregando helicópteros e embarcações pequenas ao mesmo tempo, o rumo, velocidade etc. do navio hospedeiro para prover condições ótimas para partida e chegada dos helicópteros podem estar em desacordo com a s condições para prover ótimas condições de lançamento e recuperação de embarcações menores. Em geral, para o lançamento de helicópteros, o navio hospedeiro deve aproar ligeiramente fora do rumo do vento para assegurar um fluxo de ar limpo sobre o convés e a uma velocidade que assegure a velocidade e direção relativa do vento sobre o convés esteja dentro de limites prescritos no diagrama de Ships Helicopter Operating Limits (SHOL), mas as condições para lançamento e recuperação ótimas de pequenas embarcações podem ser bem diferentes. Por conseguinte, a provisão de aparelho e método que indicam ao comandante do navio as condições ótimas de operação do navio para lançar e recuperar pequenas embarcações possibilitará que ele determine condições adequadas tanto para o emprego de helicópteros, como de pequenas embarcações, quando possível.

[0004] Além disso, o aparelho e métodos podem ser usados no planejamento de emissões de modo que, dada as previsões do mar e condições de vento em uma determinada região, o planejador da missão possa determinar manobras preferidas para o navio hospedeiro quando do uso de pequenas embarcações com ou sem o uso de helicópteros.

[0005] Consequentemente, por um aspecto, essa invenção provê aparelho para fornecer uma indicação da adequação de condições da água em uma zona de lançamento/recuperação para o lançamento e recuperação de pequena embarcação ou a um navio hospedeiro, cujo aparelho compreende: meios para detectar um ou mais parâmetros relativos ao ambiente externo do navio hospedeiro selecionados de: altura de ondulação direção de ondulação período de ondulação meios para detectar um ou mais parâmetros relativos ao navio hospedeiro, selecionados de: rumo corrente do navio velocidade corrente do navio ângulo de arfagem do navio ângulo de rolagem do navio, e um processador para receber os valores detectados e para prover um sinal indicativo de adequação das condições da água na dita zona de lançamento/recuperação.

[0006] Os termos navio hospedeiro e embarcação menor são usados amplamente para significar qualquer barco marinho maior para/do qual um barco menor é lançado ou recuperado. O termo zona de lançamento/recuperação é usado para significar uma área dentro ou adjacente ao navio hospedeiro na qual a embarcação menor pode ser lançada ou recuperada. Desse modo, por exemplo, ela pode ficar dentro da própria doca molhada, ou onde o navio hospedeiro tem uma rampa de popa ou porta de popa, na vizinhança ou próximo à rampa de popa ou porta de popa. O termo recuperado é usado no amplamente para cobrir operações nas quais a embarcação menor navega para uma posição atracada e na qual ela é recuperada externamente. Os termos direção de ondulação e rumo de navio são leituras reais e absolutas.

[0007] Vantajosamente, pelo menos alguns os valores detectados são comparados aos valores limite pré-armazenados ou faixas de valores, além ou fora dos quais as condições da água na zona de lançamento/recuperação provavelmente serão inadequadas para lançamento ou recuperação. A zona de lançamento/recuperação pode estar dentro do próprio navio hospedeiro ou adjacente ao mesmo. Desse modo, em um navio tendo uma doca molhada, a, ou, uma das zonas de lançamento/recuperação pode ser adjacente à área de doca molhada. Alternativa ou adicionalmente, a zona de lançamento/recuperação pode ser adjacente ao dito navio hospedeiro, com o dito processador operável para prover uma indicação da adequação de condições na dita zona de lançamento/recuperação.

[0008] O produto pode ser provido de muitas formas, mas dadas as aplicações típicas, é preferido que o processador seja operável para prover um sinal de saída de dois estados representando uma indicação de “IR” ou “NÃO IR”. Esse pode ser convenientemente exibido em uma tela, por exemplo, como um semáforo verde ou vermelho, dependendo do status. Isso provê importante comunicação de linha de visada ao timoneiro da embarcação menor e também àqueles na vizinhança da zona de lançamento/recuperação. Adicionalmente a prover uma indicação de “IR” ou “NÃO IR”, o aparelho, de preferência, também exibe leituras em tempo real dos parâmetros monitorados. Para alguns parâmetros, como, por exemplo, ângulo de rolagem ou de arfagem, é preferido que o indicador exiba um traço ou similar mostrando a variação com o tempo do parâmetro ao longo de um período. Quando um parâmetro monitorado é exibido de alguma forma, é preferido que a exibição indique se o parâmetro está dentro de imites aceitáveis para assegurar condições e água adequadas na zona de lançamento/recuperação. Desse modo, a cor dos símbolos de exibição pode mudar, ou os símbolos podem piscar.

[0009] Além de indicar passivamente a adequação da condição da água, o aparelho pode onerar para prover dados consultivos indicando mudanças na operação do navio que podem ser feitas para melhorar a condição da água. Desse modo, o dito processador pode operar para emitir dados para exibição sobre o dito indicador representando um rumo sugerido para o dito navio hospedeiro para prover condições benéficas na dita zona de lançamento/recuperação.

[00010] Alternativa ou adicionalmente, o dito processador pode incluir meios para determinar uma velocidade mínima sugerida para o navio hospedeiro que pode ser exibida.

[00011] Em um arranjo particularmente preferido, o processador detecta pelo menos alguns dos seguintes parâmetros e provê uma indicação “IR” se cada um dos parâmetros estiver dentro da faixa aceitável.

[00012] As faixas dadas são para lançamento de embarcação de um lançamento LPD e recuperação por uma doca molhada. Essas faixas variarão de acordo com a classe do navio e o método particular de lançamento e recuperação.

[00013] Em adição a prover dados técnicos em tempo real ou quase real sobre as condições na zona de lançamento/recuperação, a invenção pode ser estendida para prover uma previsão da adequação das condições na zona de lançamento/recuperação com base nos dados de previsão.

[00014] Consequentemente, em outro aspecto, essa invenção provê aparelho para fornecer dados representando uma previsão da adequação de condições da água para lançamento ou recuperação de uma embarcação menor de/para o navio hospedeiro em uma zona de lançamento/recuperação, cujo aparelho compreende:

[00015] meios de entrar com dados representando um ou mais parâmetros dados relativos ao ambiente externo do navio hospedeiro selecionados dentre: altura de ondulação direção de ondulação período de ondulação meios para entrar dados representando um ou mais parâmetros dados relativos às condições operacionais do navio hospedeiro, selecionados de: rumo corrente do navio velocidade corrente do navio ângulo de arfagem do navio ângulo de rolagem do navio, e um processador para receber e processar dados dos ditos meios de entrada e para prover um sinal indicativo de adequação prevista das condições da água na dita zona de lançamento/recuperação.

[00016] A invenção restabelecedor se estende a um método para determinar ou prever a adequação das condições da água em uma zona de lançamento/recuperação dentro ou adjacente a um navio hospedeiro, que compreende monitorar e processar um ou mais parâmetros relativos ao ambiente externo do navio hospedeiro selecionados dentre: altura de ondulação direção de ondulação período de ondulação e um ou mais parâmetros relativos ao navio hospedeiro selecionados de: rumo corrente do navio velocidade corrente do navio ângulo de arfagem do navio ângulo de rolagem do navio para prover uma indicação da adequação das condições da água na dita zona de lançamento/recuperação dependendo das ditas monitoração e comparação.

[00017] Embora a invenção tenha sido descrita acima, ela se estende a qualquer combinação inventiva das feições apresentadas acima ou na descrição, reivindicações ou desenhos a seguir.

[00018] A invenção pode ser executada de vários modos, e um seu modo de realização específico será agora descrito como exemplo apenas, sendo feita referência aos desenhos anexos, nos quais: a figura 1 é uma vista esquemática de um navio hospedeiro em forma de uma doca de plataforma de aterrissagem (LPD); a figura 2 é uma vista parcial cortada através do navio hospedeiro do tipo da figura 1; a figura 3 é uma vista esquemática de um sistema guia de descarga para uso a bordo ou em conexão com a LPD das figuras 1 e 2; a figura 4 é uma vista de uma exibição para o arranjo da figura 3.

[00019] Com referência inicialmente à figura 1, o aparelho dessa invenção é projetado para assistir no lançamento ou recuperação de embarcações menores, como barcaças de desembarque (LCUs) 10 a partir de um navio hospedeiro, como um barco de guerra anfíbio ou doca de plataforma de desembarque (LPD) 12 tendo uma doca molhada 14. Como visto na Fig. 1, a LPD transporta tanto helicópteros 16 como LCUs para desembarcar pessoal, veículo terrestres e outro suprimentos e equipamento da LPD.

[00020] O navio é provido de uma doca molhada interna 14, na qual são armazenados várias LCUs 10. Durante operação normal, a doca molhada 14 fica seca e as LCUs se apoiam na base da doca molhada. Quando for desejado lançar as LCUs, a doca molhada é baixada pela introdução de água nos tanques de lastro (não mostrados) na LPD 12 de modo a baixar a porção de popa do navio, e uma porta de popa 18 é aberta para que a doca molhada seja inundada., com as LCUs, então, flutuando dentro da doca molhada. Uma vez que a porta 18 esteja aberta, as LCUs podem atracar e desatracar da doca molhada para se deslocar para a praia e voltar.

[00021] Verifica-se que o estado da água na doca molhada pode variar consideravelmente, dependendo dos parâmetros relativos ao ambiente externo do navio, bem como, a parâmetros relativos ao próprio navio. Na prática, é difícil influenciar os fatores externos, mas verifica-se que, por controle cuidadoso dos parâmetros do navio, é possível melhorar significativamente as condições da água na doca molhada.

[00022] Com referência agora à figura 3, a LPD é equipada com um sistema de guia de desembarque 20 que compreende um processador principal 22 que recebe entradas relativas aos fatores ambientais e entradas relativas aos parâmetros do navio, compara esses com valores pré-estabelecidos e provê uma indicação em uma tela externa 24 da adequação das condições para lançamento ou recuperação e veículos a partir da doca molhada 14. Especificamente, uma boia flutuante 26 obtém dados precisos do estado do mar e os processa para prover indicações da altura de ondulações, direção real de ondulação e período de ondulação. Em vez de usar uma boia oscilante, dados relativos à ondulação podem ser obtidos ou derivados de outras fontes como, por exemplo, medição de banda-x de radar. Ao monitorar estado do mar, verifica-se que é importante diferenciar entre uma componente de ondulação de período maior e componentes de períodos mais curtos que são provocadas pelo vento, uma vez que é a direção do período de ondulação maior que tem uma influência muito mais significativa. Consequentemente, a boia oscilante 26 processa os dados brutos de modo conhecido para determinar a direção real do período de ondulação maior e a supre ao processador 22.

[00023] As saídas de cada um desses sensores é suprida ao processador central. São também supridos ao processador central os sinais o sistema de navegação do navio representativos do rumo do navio e de sua velocidade. O processador compara esses diversos valores com limites e faixas predeterminados para os respectivos parâmetros e/ou outros parâmetros sensoreados como apresentados na Tabela a seguir. No caso do rumo do navio, será notado que uma faixa aceitável para o mesmo é determinada em termos de uma faixa permissível de desvio da direção de ondulação de período mais longo.

[00024] O processador 22 produz um sinal “IR” provido que todos os parâmetros estejam dentro das faixas apresentadas na tabela acima. O sinal “IR/NÃO IR” é exibido sobre a tela 24 como um semáforo de luz vermelha ou verde 25. A tela é mostrada com maior detalhe na figura 4. São também reproduzidos nessa tela 24 os valores numéricos da direção de ondulação, a velocidade de vento, o rumo corrente do navio, e velocidade corrente do navio e os ângulos correntes de rolagem e arfagem. Os ângulos de rolagem e arfagem são também exibidos como um traço de tempo estendido por um período de, por exemplo, 2 minutos, juntamente com bandas de imite permissíveis. Desse modo, o comportamento de rolagem e arfagem pode ser observado e marcado caso exceda a faixa predeterminada.

[00025] Em adição aos valores detectados como dito acima, a tela também exibe valores para o rumo ótimo do navio e velocidade ótima do navio. Nesse modo de realização, o rumo ótimo do navio é apresentado equivalente à direção e ondulação. Estudos empíricos conduzidos pelos Requerentes indicam que rumar o navio na direção da ondulação provê melhores condições. A velocidade ótima do navio dada é a velocidade mínima aceitável do navio. O valor para a velocidade ótima do navio pode ser prontamente determinada empiricamente para combinações particulares do rumo corrente do navio e das condições de ondulação medidas, com base em dados tentai-vos.

[00026] Em geral, dados podem ser capturados para combinações particulares de condições internas e externas e tipos de embarcações menores e métodos de lançamento/recuperação, e o processador pode processar os dados de entrada usando processamento adaptável adequado, como por rede neural, para ajustar as etapas de monitoração para prover uma estimativa melhor da adequação das condições da água para lançamento ou recuperação das várias embarcações menores por diferentes métodos de lançamento ou recuperação, como por turco, a partir da doca molhada ou pela rampa de popa. [00027] A tela 24 inclui ainda uma área de bússola central na qual o rumo de navio corrente, o rumo ótimo do navio e a direção de vento são mostrados. A tela mostra ainda o método de lançamento e recuperação corrente (turco, doca molhada, rampa e popa), bem como, a natureza da embarcação menor sendo utilizada.

Claims

1. Aparelho para prover uma indicação da adequação de condições da água em uma zona de lançamento/recuperação (13) para lançamento ou recuperação de uma embarcação menor (10) de ou para um navio hospedeiro (12), o aparelho caracterizadopelo fato de compreender: meios (26) para detectar um ou mas parâmetros relativos ao ambiente externo do navio hospedeiro selecionados de: altura de ondulação, direção de ondulação, período de ondulação, meios (28) para detectar um ou mais parâmetros relativos ao navio hospedeiro, selecionados de: rumo corrente do navio, velocidade corrente do navio, ângulo de arfagem do navio, ângulo de rolagem do navio, e um processador (22) para receber os valores detectados e para prover um sinal indicativo de adequação das condições da água na zona de lançamento/recuperação.

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o processamento inclui comparar pelo menos alguns dos s valores detectados com dados pré-armazenados compreendendo pelo menos um dos valores de limite respectivos e respectivas faixas de valores.

3. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que é para uso a bordo de um navio hospedeiro tendo uma doca molhada (14) incorporando a zona de lançamento/recuperação, e em que o processador (22) é operável para prover uma indicação sobre a adequação das condições da água na doca molhada para o lançamento e/ou recuperação de uma embarcação menor (10).

4. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de que o navio hospedeiro incluir uma rampa de popa (18) definindo uma zona de lançamento/recuperação (14) e o processador ser operável para prover uma indicação da adequação das condições da água sobre, ou adjacente à rampa de popa (18).

5. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de ser usado a bordo de um navio hospedeiro (12) adaptado para permitir lançamento ou recuperação de embarcação menor não embarcada, de ou para uma zona de lançamento/recuperação adjacente ao navio hospedeiro, o processador sendo operável para prover uma indicação da adequação de condições na zona de lançamento/recuperação.

6. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato do processador (22) ser operável para prover um sinal de saída de dois estados representando uma indicação de “IR ou “NÃO IR”.

7. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de incluir um indicador (24, 25) responsivo ao sinal para prover uma indicação visual da adequação dass condições.

8. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato do indicador (24) também prover uma indicação de pelo menos alguns dos valores detectados.

9. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizadopelo fato do indicador (24) prover uma indicação da variação com o tempo de pelo menos alguns dos valores detectados.

10. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 ou 9, caracterizadopelo fato do indicador prover uma indicação de quais dos valores detectados passaram de um limite predeterminado ou estão fora de uma faixa predeterminada.

11. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato do processador (22) ser operável para emitir dados para exibição no indicador (24) representando um rumo sugerido para o navio hospedeiro para prover condições benéficas na zona de lançamento/recuperação.

12. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato do processador (22) incluir meios para determinar uma velocidade mínima sugerida para o navio hospedeiro.

13. Aparelho de acordo qualquer uma das reivindicações 5 a 12, caracterizadopelo fato do processador (22) detectar os parâmetros a seguir e prover uma indicação de “IR” caso cada um dos parâmetros esteja dentro da faixa associada aceitável.

14. Aparelho para prover dados representando uma previsão da adequação de condições da água para lançar ou recuperar uma embarcação menor de ou para um navio hospedeiro em uma zona de lançamento/recuperação, o aparelho caracterizadopelo fato de compreender: meios para entrar com dados representando um ou mais parâmetros dados relativos ao ambiente externo do navio hospedeiro, selecionados dentre: altura de ondulação direção de ondulação período de ondulação meios para entrar com dados representando um ou mais parâmetros dados relativos às condições operacionais do navio hospedeiro, selecionados dentre: rumo corrente do navio velocidade corrente do navio ângulo de arfagem do navio ângulo de rolagem do navio, e um processador para receber e processar os s dados dos s meios de entrada e para prover um sinal indicativo de adequação prevista das condições na zona de lançamento/recuperação

15. Método para determinar ou prever a adequação das condições da água em uma zona de lançamento/recuperação dentro ou adjacente a um navio hospedeiro, caracterizadopelo fato de compreender monitorar e processar um ou mais parâmetros relativos ao ambiente externo do navio hospedeiro, selecionados dentre: altura de ondulação direção de ondulação período de ondulação e um ou mais parâmetros relativos ao navio hospedeiro, selecionados dentre: rumo corrente do navio velocidade corrente do navio ângulo de arfagem do navio ângulo de rolagem do navio, para obter uma indicação da adequação das condições da água na zona de lançamento/recuperação dependente da monitoração e comparação.