ES2963531T3 - Buque de superficie no tripulado para operaciones de vehículo submarino operado a distancia - Google Patents

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Sauli Petteri Sipilä
Mark Callaway
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Abstract

La invención se refiere a una embarcación de superficie no tripulada para operaciones de vehículos submarinos (ROV) operados remotamente, que comprende un ROV, un dispositivo de despliegue y recuperación para desplegar un ROV desde la embarcación al agua y recuperar el ROV del agua a la embarcación, y una embarcación. unidad de control que controla el despliegue y recuperación del ROV, el funcionamiento del ROV y los movimientos de la embarcación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Buque de superficie no tripulado para operaciones de vehículo submarino operado a distancia
Introducción
Antecedentes
Un vehículo submarino operado remotamente (ROV) es un dispositivo móvil submarino amarrado. Los ROV no están tripulados, tienen una gran capacidad de maniobra y los opera una tripulación a bordo de un buque. Los ROV suelen desplegarse mediante un sistema de lanzamiento y recuperación (LARS) a bordo del buque. Los ROV están conectados al buque mediante una amarra de flotabilidad neutra o, cuando operan en condiciones difíciles o en aguas más profundas, se utiliza un cable umbilical de transporte de carga junto con un sistema de gestión de cables tipotether(TMS). El TMS puede ser un conjunto separado, del tipotop hat,conectado a la parte superior del ROV. Eltop hatacompaña al ROV hasta la profundidad de trabajo y descarga el ROV. Eltop hatestá equipado con un cabrestante y un cable umbilical conectado al ROV. Como alternativa, el TMS puede ser un sistema de garaje que contiene el ROV durante el descenso a la profundidad de trabajo. La jaula del garaje está equipada con un cable umbilical conectado al ROV. El TMS desacopla el ROV de los movimientos del buque y proporciona un radio de trabajo mayor.
Las operaciones de vehículos operados a distancia generalmente se realizan desde grandes buques multipropósito tripulados, como se muestra en la figura 1. El fletamento de estos grandes buques puede resultar costoso y el buque está limitado a realizar otros tipos de trabajo mientras las operaciones del ROV están en curso. También es costoso y engorroso que la tripulación del ROV deba permanecer y trabajar a bordo del buque. Los grandes buques también pueden representar una amenaza para las plataformas marinas.
El documento GB2365824A divulga un buque de drones para vehículos operados remotamente, como los que se pueden utilizar para lanzar, controlar y recuperar un ROV. El buque de drones es un dispositivo modular con un primer módulo autoflotante, un segundo módulo de inundación libre con cabrestante y tambor de almacenamiento y un tercer módulo autoflotante acoplado al segundo módulo. Se proporcionan propulsores de posicionamiento dinámico en los módulos primero y tercero.
Sumario de la invención
La invención proporciona un buque de superficie no tripulado para operaciones de vehículo submarino operado remotamente (ROV), comprendiendo el buque de superficie no tripulado un casco y una sección superior, comprendiendo el casco un espacio cerrado, alojando el espacio cerrado al menos un ROV, y un dispositivo de despliegue y recuperación para desplegar un ROV desde el buque al agua y recuperar el ROV del agua al buque, caracterizado por que el casco está provisto de un contrapozo marino para desplegar el ROV bajo la superficie del agua.
El dispositivo de despliegue y recuperación puede estar situado en posición de reposo dentro del espacio cerrado. El dispositivo de implementación y recuperación puede ser un sistema de lanzamiento y recuperación automatizado (LARS). El espacio cerrado del buque podrá ser estanco al agua. El espacio cerrado puede estar situado, además, en una sección central del buque. El dispositivo de despliegue y recuperación puede colocarse en un lado del espacio cerrado. El buque puede comprender, además, un sistema redundante de propulsión y dirección. El casco del buque puede estar provisto de dos quillas de aleta situadas simétricamente. El buque puede comprender, además, al menos una de una unidad de control de buque redundante que controla el despliegue y la recuperación de un ROV, la operación del ROV y los movimientos del buque, depósitos de combustible redundantes o bancos de baterías, sistemas de comunicación redundantes y sensores redundantes. El buque puede comprender, además, medios de conexión proporcionados en el casco configurados para la conexión a un sistema de lanzamiento y recuperación en un segundo buque o instalación en tierra. El casco y la sección superior del buque pueden ser esencialmente simétricos tanto a lo largo del buque como a lo largo de una sección central del buque. El sistema redundante y de dirección puede comprender propulsores azimutales situados en extremos opuestos del buque.
Se divulga un buque de superficie no tripulada para operaciones de vehículo submarino operado remotamente (ROV), comprendiendo el buque de superficie no tripulado un ROV, un dispositivo de despliegue y recuperación para desplegar un ROV desde el buque al agua y recuperar el ROV del agua al buque y una unidad de control de buque que controla el despliegue y la recuperación del ROV, la operación del ROV y los movimientos del buque.
El buque puede comprender un sistema de control de posicionamiento dinámico que controla la posición del buque en función de una pluralidad de parámetros de entrada. La pluralidad de parámetros de entrada puede comprender parámetros relacionados con el ROV durante las operaciones del ROV, los parámetros relacionados con el ROV comprenden al menos una de las longitudes aflojadas de un cable tipotether,tensión en un cable tipotetherentre el buque y el ROV, la longitud aflojada de un cable umbilical entre el ROV y un sistema de gestión de cablestether,tensión en el cable umbilical entre el ROV y un sistema de gestión de cables tipotethery la posición de trabajo del ROV. El sistema de control de posicionamiento dinámico puede estar configurado para priorizar el mantenimiento de una posición de trabajo del ROV al controlar la posición del buque. La pluralidad de parámetros de entrada que controlan la posición del buque pueden comprender al menos uno de tráfico de superficie, datos meteorológicos, datos ambientales, movimiento del buque, ubicación del buque y cartas náuticas electrónicas. El sistema de control de posicionamiento dinámico puede comprender, además, una base de datos que comprende reglas de navegación y evalúa los parámetros del tráfico de superficie en vista de las reglas de navegación. El buque podrá desplegar y recuperar el ROV a través de al menos una de las bases del buque debajo de la línea de flotación, un lado del recipiente y un lado superior del recipiente. El buque puede comprender, además, un espacio cerrado para el almacenamiento del ROV. Cuando el dispositivo de despliegue y recuperación esté en posición de reposo, podrá estar situado dentro del espacio cerrado. El buque puede desplegar el ROV utilizando un cable umbilical de carga conectado a un sistema de gestión de cables tipotether.El ROV puede desplegarse utilizando un cable tipotetherde flotación neutra. El dispositivo de implementación y recuperación puede ser un sistema de lanzamiento y recuperación automatizado (LARS). El buque puede comprender, además, un sistema redundante de propulsión y dirección. La operación del buque puede realizarse de forma autónoma mediante la unidad de control del buque, o puede controlarse desde una estación de control terrestre. El buque puede comprender, además, medios de conexión configurados para conectarse a un sistema de lanzamiento y recuperación en una segunda embarcación o instalación en tierra.
Se divulga un controlador de buque de superficie no tripulado, que comprende un módulo controlador de propulsión para controlar los movimientos del buque, un módulo de despliegue y recuperación para controlar el despliegue de un ROV desde el buque al agua y recuperar el ROV del agua al buque, y un módulo de operación de ROV para controlar la operación del ROV. El controlador puede comprender, además, un sistema de control de posicionamiento dinámico que controla la posición del buque en función de una pluralidad de parámetros de entrada. La pluralidad de parámetros de entrada puede comprender parámetros relacionados con el ROV durante las operaciones del ROV, la pluralidad de parámetros de entrada relacionados con la operación del ROV comprende al menos uno de la longitud aflojada de un cable tipotether,tensión en el cable tipotetherentre el buque y el ROV, la longitud aflojada de un cable umbilical entre el ROV y un sistema de gestión de cablestether,tensión en el cable umbilical entre el ROV y un sistema de gestión de cables tipotethery la posición de trabajo del ROV. Al controlar la posición del buque, el controlador puede priorizar el mantenimiento de una posición de trabajo del ROV. La pluralidad de parámetros de entrada que controlan la posición del puede comprender al menos uno de datos meteorológicos, datos ambientales, movimiento del buque, cartas de navegación electrónicas, posición del buque con respecto a tierra, rocas y otros peligros fijos y la posición del buque en relación con el resto del tráfico de superficie. El sistema de control de posicionamiento dinámico puede comprender, además, una base de datos que comprende reglas de navegación y evalúa los parámetros del tráfico de superficie en vista de las reglas de navegación. El sistema de control de posicionamiento dinámico puede comprender, además, un módulo de atraque para posicionar el buque para una conexión de buque a buque o una conexión de buque a muelle. La operación del buque puede llevarse a cabo de forma autónoma mediante la unidad de control del buque, o el buque puede controlarse desde una estación de control terrestre.
Breve descripción de los dibujos
A continuación, se describirán las realizaciones de la invención con referencia a los siguientes dibujos, donde:
La figura 1 muestra grandes buques polivalentes tripulados de la técnica anterior.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva superior de un buque de superficie ROV no tripulado independiente a modo de ejemplo.
La figura 3b muestra una vista en perspectiva inferior de un buque de superficie ROV no tripulado independiente a modo de ejemplo.
La figura 3b muestra una vista lateral de un buque de superficie ROV no tripulado independiente a modo de ejemplo.
La figura 4 muestra una vista superior de un espacio cerrado de un buque de superficie ROV no tripulado independiente a modo de ejemplo.
La figura 5 ilustra un controlador de buque de superficie no tripulado a modo de ejemplo.
La figura 6 ilustra una disposición de un sistema de control de posicionamiento dinámico a modo de ejemplo.
Descripción detallada
La presente invención se describirá con referencia a los dibujos.
Buque
Con referencia ahora a la figura 2, se muestra una realización ilustrativa del buque de superficie ROV no tripulado independiente que comprende un casco 201 y una sección superior 202 en una vista en perspectiva sobre una superficie de agua 206. El buque está provisto, además, de una escotilla 204 en la sección superior para acceder a través de la sección superior a un espacio cerrado. El espacio cerrado puede albergar al menos un ROV. El buque también comprende un dispositivo de despliegue y recuperación para desplegar un ROV desde el buque al agua y recuperar el ROV del agua al buque. El dispositivo de despliegue y recuperación puede estar situado en posición de reposo dentro del espacio cerrado. El dispositivo de despliegue y recuperación puede colocarse en un lado del espacio cerrado. El espacio cerrado es estanco al agua. De esta manera, se protege el interior del espacio cerrado contra las inclemencias del tiempo y del mar. La estanqueidad del espacio cerrado podrá garantizarse mediante la sección superior. El espacio cerrado puede estar situado en una sección central del buque. El buque también puede estar provisto de al menos una torre 205. Las torres podrán estar provistas de antenas, unidades de comunicación, radares, sensores, etc., como se describirá con más detalle a continuación. Sin embargo, las antenas, unidades de comunicación, radares, sensores, etc. también pueden colocarse en otras posiciones del barco. El buque podrá estar provisto de antenas, unidades de comunicación, radares y sensores redundantes. Las antenas, unidades de comunicación, radares y sensores redundantes pueden proporcionar seguridad adicional al buque. En la realización ilustrada en la figura 2, las torres están colocadas simétricamente en cada extremo del buque. El casco y la sección superior son esencialmente simétricos tanto a lo largo de la longitud del buque como a lo largo de la sección central del buque. El diseño esencialmente simétrico del barco comprende dos secciones de proa espejadas, espalda con espalda. En una realización alternativa, el buque puede tener un diseño tradicional con una sección de proa y una sección de popa.
La figura 3a ilustra una realización ilustrativa del buque vista en perspectiva desde debajo de la superficie del agua. El casco está provisto en el centro del barco de una abertura en el suelo o base del casco, conocido como contrapozo marino 301 para desplegar un ROV 302 bajo la superficie del agua. En otra realización, el casco podrá estar provisto de una abertura en el lado del casco por encima de la línea de flotación, o parcialmente por encima y por debajo de la línea de flotación. Los ROV están conectados al buque mediante un cable tipotether306. El cable tipotetherpuede ser un cable tipotethercon flotabilidad neutra o un cable umbilical de transporte de carga utilizado junto con un sistema de gestión de cables tipotether(TMS). Para mover el buque, el buque está provisto de un sistema redundante de propulsión y dirección. El sistema redundante de propulsión y dirección comprende en la realización ilustrada en la figura 3 dos sistemas de propulsión 304. Cada sistema de propulsión está situado en extremos opuestos del buque. Al menos una de las unidades de propulsión 304 comprende un propulsor azimutal. Los propulsores azimutales proporcionan una alta maniobrabilidad del buque. El buque puede estar provista de dos quillas de aleta 305 colocadas simétricamente. En la figura 3, las dos quillas de aleta colocadas simétricamente se ilustran colocadas entre dos propulsores azimutales. En otras realizaciones, el buque podrá estar provisto de otras combinaciones de unidades de propulsión, como una configuración de hélice y timón, hélice de proa, propulsor de popa, etc. La figura 3b ilustra las realizaciones ilustrativas de la figura 2 y la figura 3 en vista lateral, y muestra una línea de flotación 307 ilustrativa.
La figura 4 ilustra el interior del casco de acuerdo con una realización del buque. El buque incluye un ROV 401, un dispositivo de implementación y recuperación 402, como un sistema automatizado de lanzamiento y recuperación (LARS), motores de propulsión 403, conectores de propulsor azimutales 404, un cabestrante carrete 405 para un cable umbilical y una fuente de energía 406. Los motores de propulsión 403 pueden ser una disposición diésel-mecánica en donde un motor diésel se conecta mecánicamente a los propulsores, por ejemplo, mediante engranajes. Como alternativa, los motores de propulsión 403 pueden ser una disposición diésel-eléctrica donde un motor diésel se conecta mecánicamente a un generador eléctrico, creando electricidad que alimenta motores eléctricos situados dentro del buque o en el propio propulsor. En los casos en que el motor de propulsión sea de disposición diéselmecánica o diésel-eléctrica, la fuente de energía 406 comprende al menos un depósito de combustible. Aunque los motores se describen como motores diésel, se podrán utilizar motores que funcionen con otros combustibles, como gasolina o gas. En otra realización alternativa más, los motores de propulsión 403 pueden ser una disposición eléctrica de batería en donde los motores eléctricos, colocados dentro del buque o en el propio propulsor, se alimentan directamente desde al menos un banco de baterías 406.
En una realización ilustrada en la figura 3, el ROV se despliega a través de una abertura en el piso o base del casco, conocida como contrapozo marino. En otra realización, el ROV se despliega a través de una abertura por encima de la línea de flotación, o parcialmente por encima y por debajo de la línea de flotación, en el lado del casco. El ROV también puede desplegarse mediante un dispositivo de despliegue y recuperación colocado en la sección superior del buque. En este caso, el ROV podrá levantarse del espacio cerrado a través de una abertura o escotilla en la sección superior. Como alternativa, el ROV puede almacenarse en la sección superior del buque y desplegarse desde allí.
La figura 4 ilustra una realización donde el buque está provisto de depósitos de combustible redundantes o bancos de baterías 406. El ROV 401 está alojado en un espacio cerrado situado en el centro del buque. El espacio cerrado también puede comprender un dispositivo de despliegue y recuperación 402, como un sistema de lanzamiento y recuperación automatizado (LARS). El dispositivo de despliegue y recuperación puede colocarse en un lado del espacio cerrado montado sobre costillas transversales a la dirección longitudinal del casco. Como alternativa, el espacio cerrado puede comprender un cabrestante para desplegar y recuperar el ROV. El buque puede diseñarse de modo que su asiento no se vea afectado por la presencia de un ROV. En la realización a modo de ejemplo de la figura 4, el buque está provisto de cuatro depósitos de combustible o bancos de baterías 406 colocados simétricamente. El posicionamiento simétrico para optimizar la distribución del peso y el equilibrio del buque.
El buque de superficie ROV no tripulado puede comprender medios de conexión proporcionados en el casco configurados para la conexión a un sistema de lanzamiento y recuperación en un segundo buque o instalación en tierra. Estos medios de conexión permiten desplegar la embarcación desde instalaciones terrestres u otro buque de apoyo.
Unidad de control del buque
El buque de superficie ROV no tripulado está provisto de un controlador de buque de superficie no tripulada 500, ilustrado en la figura 5. El controlador de buque 500 controla el despliegue y la recuperación del ROV desde el buque al agua y recupera el ROV del agua al buque mediante un módulo de despliegue y recuperación 503. El controlador del buque también controla la operación del ROV mediante un módulo de operación de ROV 504. El controlador de buque 500 también controla los movimientos del buque mediante un módulo de controlador de propulsión 505. El controlador del buque podrá recibir comunicaciones, mediante un módulo de comunicación 501, de operadores terrestres que comprenden instrucciones para controlar el buque. El controlador de buque 500 puede transmitir datos a los operadores terrestres que comprenden datos que incluyen al menos uno como la ubicación del buque, la ubicación del ROV, datos meteorológicos, condiciones ambientales, el tráfico de superficie, parámetros umbilicales y parámetros de estado del buque. Los parámetros umbilicales pueden incluir al menos uno de la longitud aflojada de un cable tipotether,tensión en el cable tipotetherentre el buque y el ROV, longitud aflojada de un cable umbilical entre el<r>O<v>y un sistema de gestión de cables tipotethery tensión en el cable umbilical entre el ROV y un sistema de gestión de cables tipotether.Esto proporciona una estación de control terrestre que controla el buque de superficie del ROV desde una estación de control terrestre. Como alternativa, el control en tierra puede proporcionar instrucciones predeterminadas a la unidad de control del buque que lleva a cabo de forma autónoma la operación del buque después de recibir las instrucciones. El buque puede enviar información continua a los operadores terrestres durante la operación autónoma.
El controlador de buque 500 recibe instrucciones de operadores terrestres a través de la unidad de comunicación 501. Las instrucciones se almacenan en una memoria 502. Las instrucciones pueden ser planes de operación predeterminados que el controlador de buque 500 lleva a cabo de forma autónoma después de recibir las instrucciones, o pueden ser instrucciones en tiempo real proporcionadas por los operadores terrestres. El controlador de buque 500 lee las instrucciones de la memoria 501. Cuando se le indique mover el buque, p. ej., moverse desde una primera ubicación a una segunda ubicación siguiendo un camino predeterminado, el controlador de buque 500 instruye al módulo de controlador de propulsión 505. La unidad controladora de propulsión ordena entonces al sistema de propulsión del buque que se mueva según las instrucciones de movimiento, es decir, la velocidad y dirección del buque. Cuando se le indique lanzar o recuperar un ROV, el controlador de buque 500 ordena al módulo de despliegue y recuperación 503 que lance o recupere el ROV. Cuando se lanza el ROV, la unidad controladora del buque ordena al módulo de operación del ROV 504 que opere el ROV de acuerdo con las instrucciones en la memoria 502.
Ya sea que el buque reciba o no instrucciones de permanecer en un lugar deseado, moverse de una primera ubicación a una segunda ubicación siguiendo un camino predeterminado y/o está operando un ROV, el buque es accionado por el viento, las olas y las corrientes marinas. De forma adicional, la embarcación y el ROV pueden enfrentar otros peligros, como otro tráfico de superficie, tierra, rocas y otros peligros fijos. Por lo tanto, el controlador de buque 500 puede comprender un sistema de control de posicionamiento dinámico (PD) 506 que recibe una pluralidad de parámetros de entrada de los sensores 507 y los sistemas de navegación 508. En base a la pluralidad de parámetros de entrada, el sistema de control de PD 506 controla la posición del buque. El sistema de control de PD 506 determina cuándo y dónde se debe mover el buque. Cuando el sistema de control de PD 506 determina que el buque debe moverse, el sistema de control de PD 506 envía instrucciones de movimiento que incluyen velocidad y dirección a la unidad de control de propulsión 505.
El buque podrá desplegarse y recuperarse de un segundo buque o de instalaciones en tierra. Para posicionar el buque para una conexión de buque a buque o una conexión de buque a muelle, el sistema de control de PD 506 puede comprender, además, un módulo de atraque 509 para posicionar el buque para una conexión de buque a buque o una conexión de buque a muelle. El módulo de atraque 509 puede determinar el movimiento de atraque en función de la pluralidad de parámetros de entrada de los sensores 507 y los sistemas de navegación 508. El módulo de acoplamiento 509 también puede recibir parámetros de entrada desde una pluralidad de sensores de acoplamiento 510. El sensor de acoplamiento 510 pueden ser sensores de distancia, como un radar de corto alcance.
En una realización, el módulo de comunicación 501 que proporciona comunicación hacia y desde los operadores terrestres es una unidad de comunicación inalámbrica. La unidad de comunicación inalámbrica puede transmitir y recibir comunicación de datos inalámbrica. La transmisión de comunicación de datos inalámbrica hacia y desde el buque puede ser un enlace directo entre el buque y el control terrestre. Como alternativa, la transmisión de comunicación de datos puede transmitirse a través de un buque o estructura más grande, tal como una plataforma marina. La unidad de comunicación inalámbrica puede utilizar cualquier protocolo de comunicación de datos inalámbrico adecuado para servicios de datos celulares, comunicación móvil por satélite, protocolos de red de sensores inalámbricos o Wi-Fi. Los protocolos de servicio de datos celulares de ejemplo incluyen, pero sin limitación, sistema global para comunicación móvil (GSM), acceso múltiple por división de código (CDMA), servicio general de radio por paquetes (GPRS), sistema universal de telecomunicaciones móviles (UMTS), CDMA2000, tarifas de datos mejoradas para GSM Evolution (EDGE), WiMAX Móvil, evolución a largo plazo (LTE).
El buque puede estar provisto de un controlador de buque redundante 500 que controla el despliegue y la recuperación de un ROV, la operación del ROV y los movimientos del buque. El controlador de buque redundante 500 incluye un módulo de controlador de propulsión redundante 505, un módulo de despliegue y recuperación 503 y un módulo de operación ROV 504. El controlador de buque redundante 500 también puede incluir un módulo de atraque redundante 509. Es más, el buque puede estar provisto de un módulo de comunicación redundante 501, que incluye antenas redundantes y unidades de comunicación.
Sistema de control de posicionamiento dinámico
Como se ha explicado anteriormente, el sistema de control de posicionamiento dinámico 506 controla de forma autónoma la posición del buque en función de una pluralidad de parámetros de entrada obtenidos de una pluralidad de sensores 507 y sistemas de navegación 508. El buque puede estar provisto de un sistema de control de posicionamiento dinámico redundante 506. El sistema de control de PD redundante puede incluir un sistema de navegación redundante 508. El sistema de control de PD redundante también puede incluir sensores redundantes 507, que incluye antenas redundantes y unidades de comunicación.
La figura 6 ilustra una disposición 600 ilustrativa para el sistema de control de posicionamiento dinámico 506. El sistema de control de PD verifica las instrucciones de operación actuales 601, p. ej., si el buque va a permanecer en un lugar deseado, moverse desde moverse desde una primera ubicación a una segunda ubicación siguiendo un camino predeterminado y/o está operando un ROV.
El sistema de control de PD 506 verifica los parámetros relacionados con los parámetros de entrada meteorológicos 602, parámetros de entrada ambientales 603 y movimiento del buque 604 como se describe con más detalle a continuación. Si el buque se ha alejado o es probable que se aleje, desde la ubicación o el camino deseado, el sistema de control de PD emite instrucciones de movimiento para contrarrestar la deriva. El sistema de control de PD 506 también puede verificar parámetros relacionados con la posición real del buque con respecto a tierra, rocas y otros peligros fijos 605 como se describe con más detalle a continuación. Si el sistema de control de PD 506 determina que el buque está demasiado cerca de cualquier peligro fijo, el sistema de control de PD emite instrucciones de movimiento para alejar el buque de forma segura de los peligros fijos. El sistema de control de PD 506 también puede verificar parámetros relacionados con la posición del buque con respecto a otro tráfico de superficie 606, evalúa los parámetros del tráfico en superficie teniendo en cuenta las normas de navegación pertinentes. Si el sistema de control de PD 506 determina que el buque debe alejarse del resto del tráfico de superficie, el sistema de control de PD emite instrucciones de movimiento para mover el buque en consecuencia.
Durante las operaciones del ROV, el sistema de control de PD 506 también verifica los parámetros relacionados con la operación del ROV 607 al determinar cuándo y dónde se debe mover el buque. En el caso de que el ROV se despliegue utilizando un cable tipotetherde flotabilidad neutra, el sistema de control de PD puede tomar la determinación basándose en parámetros de entrada como la longitud aflojada de cable tipotethery la tensión del cable tipotetherentre la embarcación y el ROV. En los casos en que el ROV se implemente mediante un cable umbilical de carga conectado a un sistema de gestión de cables tipotether,como untop hato un garaje, el sistema de control de PD puede tomar la determinación basándose en parámetros de entrada como la longitud del cable umbilical, la tensión del cable umbilical entre el buque y el TMS, la longitud aflojada del cable umbilical entre el ROV y el TMS, y la tensión del cable umbilical entre el<r>O<v>y el TMS. Cuando se encuentre que cualquiera de estos parámetros está por encima de un umbral predeterminado, el sistema de control de PD 506 emite instrucciones de movimiento para mover el buque siguiendo el ROV, reduciendo así la distancia al ROV. Otro parámetro de entrada importante durante las operaciones del ROV es la posición de trabajo del ROV. El sistema de control de PD 506 puede configurarse para priorizar el mantenimiento de la posición de trabajo del ROV al determinar cuándo y dónde se debe mover el buque.
Al posicionar el buque para una conexión de buque a buque o una conexión de buque a muelle, el módulo de atraque 509 verifica los parámetros relacionados con el atraque del buque 608 al determinar dónde se debe mover el buque. El módulo de atraque puede tomar la determinación basándose en parámetros de entrada tales como la distancia al segundo buque o muelle y la posición del segundo buque o muelle.
El viento, las olas y las corrientes marinas actuarán sobre el buque y harán que este se mueva del lugar o camino deseado. El sistema de control de PD puede calcular el movimiento desde la ubicación o camino deseado, p. ej., la deriva, basándose en parámetros meteorológicos y parámetros de entrada ambientales como la dirección del viento, la fuerza del viento, la temperatura de agua, la temperatura del aire, la presión barométrica, la altura de las olas, etc. Los parámetros de entrada son proporcionados por sensores relevantes conectados al sistema de control de PD, como un medidor de viento, termómetro, barómetro, etc. Cuando el sistema de control de PD haya calculado la deriva, el sistema emite instrucciones de movimiento para contrarrestar la deriva. Otros parámetros de entrada para calcular la deriva pueden incluir datos de sensores de movimiento como un giroscopio, un acelerómetro, un girocompás y un indicador de velocidad de giro.
El movimiento del buque también puede calcularse a partir de los parámetros de posición reales del buque con respecto a la ubicación deseada. Los parámetros de posición reales se pueden obtener de los sistemas de navegación conectados al sistema de control de PD. El sistema de navegación puede ser un sistema de radionavegación terrestre, como DECCA, LORAN, GEE y Omega, o sistemas de navegación por satélite, como GPS, GLONASS, Galileo y Beidou. En el caso de los sistemas de navegación por satélite, la precisión de la ubicación real puede mejorarse ingresando al sistema de control CP desde un Sistema de posicionamiento global diferencial (DGPS).
El sistema de control de PD también puede recibir parámetros de entrada de cartas de navegación electrónicas. En combinación con los parámetros de entrada de los sistemas de navegación, esto permite que el sistema de control de PD determine instrucciones de movimiento que controlen de manera segura que el buque evite colisionar con tierra, rocas y otros peligros fijos. Para este propósito, el sistema de control de PD también puede recibir parámetros de entrada de otros sensores como un sonar, un radar marino y/o un sistema óptico que utiliza una cámara. El sonar puede proporcionar información sobre peligros submarinos como tierra, rocas, un buque submarino, etc. El radar marino y/o el sistema óptico pueden proporcionar información sobre peligros sobre el agua, como buques terrestres y otras de superficie. El radar marino y/o el sistema óptico también pueden proporcionar información de navegación a partir de marcas marítimas como balizas, boyas, radares RACON, mojones y faros.
En aguas nacionales e internacionales, el buque deberá cumplir con las respectivas normas de navegación nacionales e internacionales para evitar colisiones con otras naves o buques. Se puede incluir en el sistema de control de PD una base de datos que comprenda las reglas de navegación relevantes para un lugar de operación del buque. En una realización, el sistema de control de PD recibe parámetros de entrada relacionados con otro tráfico de superficie, evalúa los parámetros del tráfico en superficie teniendo en cuenta las normas de navegación pertinentes, al determinar cuándo y dónde se debe trasladar el buque. Los parámetros de entrada relacionados con el tráfico de superficie pueden ser proporcionados por sensores y sistemas conectados a la unidad de control del buque, como un radar marino, un sistema de identificación automática (AIS) y una ayuda automática de trazado por radar (ARPA). En una realización, los parámetros de entrada relacionados con el tráfico de superficie pueden ser proporcionados por sensores ópticos como una cámara. Los sensores ópticos pueden observar y reconocer otros buques de superficie y proporcionar información de navegación a partir de marcas marítimas como balizas, boyas, mojones y faros.
Cuando el sistema de control de PD determine que la embarcación debe ser movida debido a otro tráfico de superficie, el sistema de control de PD puede opcionalmente alertar a la estación de control terrestre a través de la unidad de comunicación inalámbrica. Al alertar a la estación de control terrestre, la unidad de control de PD puede transmitir datos del radar marino, el sistema de identificación automática (AIS), la ayuda automática de trazado por radar (ARPA) o la cámara. La estación de control terrestre puede entonces tomar la decisión de sobrepasar el sistema de control de PD al determinar cómo y cuándo se debe mover el buque.
En una realización, el buque de superficie ROV no tripulado cuenta con un sistema global de seguridad y socorro marítimos (GMDSS).
Los parámetros de entrada descritos anteriormente pueden ser recibidos por el sistema de control de PD mediante conexiones por cable o cualquier protocolo de comunicación de datos inalámbrico adecuado, como protocolos de red de sensores inalámbricos o Wi-Fi.
La unidad de control del buque, el sistema de control de posicionamiento dinámico y la unidad de control de propulsión pueden implementarse en un ordenador que tiene al menos un procesador y al menos una memoria. Un sistema operativo se ejecuta en al menos un procesador. Los programas personalizados, controlados por el sistema, entran y salen de la memoria. Estos programas incluyen al menos la unidad de control del buque, el sistema de control de posicionamiento dinámico y la unidad de control de propulsión como se describió anteriormente. El sistema puede contener, además, un componente de memoria extraíble para transferir imágenes, mapas, instrucciones o programas.
Habiendo descrito las realizaciones preferidas de la invención, será evidente para los expertos en la técnica que se pueden utilizar otras realizaciones que incorporen los conceptos. Estos y otros ejemplos de la invención ilustrados anteriormente pretenden ser solo a modo de ejemplo y el alcance real de la invención se determinará a partir de las siguientes reivindicaciones.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Buque de superficie no tripulado para operaciones de vehículo submarino operado a distancia (ROV), comprendiendo el buque de superficie no tripulado:
- un casco (201) y una sección superior (202),
- comprendiendo el casco un espacio cerrado,
- el espacio cerrado configurado para alojar al menos un ROV, y
- un dispositivo de despliegue y recuperación configurado para desplegar el ROV desde el buque al agua y recuperar el ROV del agua al buque,
caracterizado por queel casco está provisto de un contrapozo marino (301) para desplegar el ROV (302) bajo la superficie del agua.
2. Buque de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el dispositivo de despliegue y recuperación en una posición de reposo está situado dentro del espacio cerrado.
3. Buque de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el dispositivo de despliegue y recuperación es un sistema de lanzamiento y recuperación (LARS) automatizado.
4. Buque de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el espacio cerrado es estanco al agua.
5. Buque de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el espacio cerrado está situado en una sección central del buque.
6. Buque de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en donde el dispositivo de despliegue y recuperación está colocado en un lado del espacio cerrado.
7. Buque de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, además, un sistema de propulsión y dirección redundante.
8. Buque de acuerdo con la reivindicación 7, en donde el casco está provisto de dos quillas de aleta situadas simétricamente.
9. Buque de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, además, al menos uno de:
- una unidad de control de buque redundante que controla el despliegue y la recuperación de un ROV, la operación del ROV y los movimientos del buque,
- depósitos de combustible o bancos de baterías redundantes,
- sistemas de comunicación redundantes, y
- sensores redundantes.
10. Buque de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, además, un medio de conexión proporcionado en el casco configurado para conectarse a un sistema de lanzamiento y recuperación en un segundo buque o una instalación en tierra.
11. Buque de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el casco y la sección superior son esencialmente simétricos tanto a lo largo del buque como a lo largo de una sección central del buque.
12. Buque de acuerdo con la reivindicación 7, en donde el sistema redundante y de dirección comprende propulsores azimutales situados en extremos opuestos del buque.
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