FI129830B

FI129830B - Method and water-jet propulsion system for keeping a vessel automatically in desired position points and direction

Info

Publication number: FI129830B
Application number: FI20205463A
Authority: FI
Inventors: Sauli Virta; Heikki Yli-Korpela
Original assignee: Alamarin Jet Oy
Priority date: 2020-05-06
Filing date: 2020-05-06
Publication date: 2022-09-15
Also published as: FI20205463A; WO2021224552A1; FI20205463A1

Abstract

Uppfinningen avser ett förfarande för att hålla ett fartyg (100) automatiskt på en bestämd position (p1) med hjälp av ett vattenjetsystem (10), där vattenjetsystemet (10) innefattar minst två styrsegment (16) samt en styrenhet (18) som kontrollerar styrsegmenten (16), enligt vilket förfarande fartyget (100) manövreras automatiskt i följande steg, där - önskad position (p1) jämförs med aktuell position (p2) för definiering av positionsavvikelse (∆p), - önskad riktning (z1) jämförs med aktuell riktning (z2) för definiering av riktningsavvikelse (∆z), - på grundval av positionsavvikelse (∆p) och riktningsavvikelse (∆z) bildas styrkommandon för styrsegmenten (16) för manövrering av fartyget (100) till önskad position (p1) och riktning (z1), - varje styrsegments (16) vattenjetanordnings (12) munstycke (20) och backskopa (22) styrs individuellt i förhållande till det andra styrsegmentet (16) för erhållande av en styrande tryckkraftvektor (F) och fartygets (100) manövrering utförs endast medelst den av vattenjetanordningarna (12) åstadkomna styrande tryckkraftvektorn (F). Uppfinningen avser även ett vattenjetsystem.The invention relates to a method for keeping a vessel (100) automatically at a determined position (p1) by means of a water jet system (10), where the water jet system (10) comprises at least two control segments (16) and a control unit (18) which controls the control segments (16), according to which procedure the vessel (100) is automatically maneuvered in the following steps, where - desired position (p1) is compared with current position (p2) to define position deviation (∆p), - desired direction (z1) is compared with current direction (z2) for definition of direction deviation (∆z), - on the basis of position deviation (∆p) and direction deviation (∆z) control commands are formed for the control segments (16) for maneuvering the ship (100) to the desired position (p1) and direction ( z1), - the nozzle (20) and back bucket (22) of each steering segment (16) water jet device (12) are controlled individually in relation to the other steering segment (16) to obtain a steering thrust vector (F) and the vessel (100) maneuvering is performed only mead lst the controlling thrust vector (F) produced by the water jet devices (12). The invention also relates to a water jet system.

Description

METHOD AND WATER JET DRIVING SYSTEM FOR HOLDING A VESSEL

AUTOMAATTISESTI HALUTUISSA SIJAINTIPISTEESSA JA SUUNNASSA Keksinnön kohteena on menetelmä aluksen pitämiseksi automaat- tisesti halutussa sijaintipisteessä ja suunnassa vesisuihku- vetojärjestelmän avulla, jossa vesisuihkuvetojärjestelmään kuuluu kaksi ainakin yhden vesisuihkuvetolaitteen moottoreineen käsittävää ohjauslohkoa sekä ohjauslohkoja ohjaava ohjausyk- sikkö, jossa kuhunkin vesisuihkuvetolaitteeseen kuuluu suutin ja peruutuskauha, jossa menetelmässä alusta ohjataan automaatti- sesti seuraavina vaiheina, - valitaan haluttu sijaintipiste ja suunta alukselle, - määritetään aluksen hetkelliset sijainti ja suunta, - verrataan haluttua sijaintipistettä ja hetkellistä sijaintia sijaintipoikkeaman määrittämiseksi, - verrataan haluttua suuntaa ja hetkellistä suuntaa suuntapoikkeaman määrittämiseksi, - muodostetaan sijaintipoikkeaman ja suuntapoikkeaman perusteella ohjauslohkojen ohjauskomennot aluksen ohjaamiseksi haluttuihin sijaintipisteeseen ja suuntaan, - ohjataan aluksen vesisuihkuvetojärjestelmän suuttimia ja peruutuskauhoja ohjauskomentojen perusteella aluksen haluttuihin sijaintipisteeseen ja suuntaan ohjaavan työntö- N voimavektorin aikaansaamiseksi ainoastaan vesisuihkuvetolait- O 25 teiden aikaansaaman ohjaavan työntövoimavektorin avulla. ro Keksinnön kohteena on myös vastaava vesisuihkuvetojärjestelmä. ~ = Tekniikan tasosta tunnetaan julkaisu EP 2024226 B1, joka esittää N kahdella tai useammalla vesisuihkuvetolaitteella varustetun i 30 aluksen ohjaamiseen tarkoitetun järjestelmän ja menetelmän. N Julkaisun aluksen ohjaus tapahtuu vain ja ainoastaan perälaitaan N sijoitettuja vesisuihkuvetolaitteita käyttäen ilman keulapot- kuria tai muuta vastaavaa. Alusta voidaan ohjata automaattisesti halutun sijaintipisteen perusteella siten, että alus pysyy paikoillaan halutussa sijaintipisteessä ulkoisia voimia vastaan. Ulkoisilla voimilla tarkoitetaan tässä yhteydessä esimerkiksi aallokkoa, virtausta ja tuulta, jotka pyrkivät siirtämään alusta pois halutusta sijaintipisteestä. Ulkoinen voima voi olla myös esimerkiksi paloveneessä käytettävän vesitykin tai kuormana olevasta lastin, nesteiden tai pilssiveden liikuttelusta aluksen sisällä. Automaattinen ohjaus alukseen paikallaan pitämiseksi tunnetaan yleisesti termillä "dynamic positioning” eli DP-ohjaus.AUTOMATICALLY AT THE DESIRED LOCATION POINT AND DIRECTION The subject of the invention is a method for automatically keeping the vessel at the desired location point and direction by means of a water jet traction system, where the water jet traction system includes two control blocks comprising at least one water jet traction device with its motors, and a control unit that controls the control blocks, where each water jet traction device includes a nozzle and a reversing bucket, where in the method the ship is controlled automatically in the following steps, - the desired location point and direction for the ship is selected, - the current position and direction of the ship is determined, - the desired location point and the current position are compared to determine the position deviation, - the desired direction and the current direction are compared to determine the direction deviation, - is formed based on the position deviation and the direction deviation the control commands of the control blocks to steer the ship to the desired location point and direction, - the ship's water spray is controlled nozzles and reversing buckets of the water propulsion system, based on control commands, in order to create a thrust N force vector that guides the ship to the desired location point and direction only with the help of the guiding thrust vector provided by the water jet thrusters O 25. ro The subject of the invention is also a corresponding water jet traction system. ~ = Publication EP 2024226 B1 is known from the state of the art, which presents a system and method intended for steering a vessel i 30 equipped with N two or more water jet propulsion devices. N The ship of the publication is steered only and only using water jet propulsion devices placed on the stern N without a bow thruster or anything similar. The ship can be automatically steered based on the desired location point so that the ship remains in place at the desired location point against external forces. In this context, external forces mean, for example, waves, currents and wind, which tend to move the ship away from the desired location point. The external force can also be, for example, from the water cannon used in the fireboat or from the movement of cargo, liquids or bilge water inside the ship as a load. Automatic steering to keep the ship in place is commonly known as "dynamic positioning" or DP steering.

Edellä mainitussa julkaisussa dp-ohjaus käyttää kahta ohjaus- lohkoa, joista kussakin lohkossa on yksi tai useampi vesi- suihkuvetolaite aluksen keskilinjan kullakin puolella. DP-ohjauksen kannalta ainoa itsenäisesti säädettävä muuttuja on kunkin vesisuihkuvetolaitteen peruutuskauhan asento. Sen lisäksi lohkokohtaisesti yhteisesti säädettävä muuttuja on molempien ohjauslohkojen vesisuihkuvetolaitteiden vesisuihkun suuntaa ohjaavien suuttimien asento, joita säädetään synkronoidusti eli yhtenäisesti molemmissa ohjauslohkoissa. Edelleen säädettävä muuttuja on myös kunkin ohjauslohkon vesisuihkuvetolaitteen moottorin kierrosluku, mutta moottoreiden kierrosluvut ovat osittain sidottuja toisiinsa syystä, joka selitetään myöhemmin. Aluksen liikuttaminen eteen- tai taaksepäin on helppo toteuttaa N peruutuskauhaa käyttämällä, mutta aluksen sivuttaissuunnassa O 25 tapahtuva liikuttaminen ilman aluksen kiertoa vaatii vesi- ro suihkuvetolaitteiden yhteiskäyttöä siten, että vektorilaskennan ~ summana saadaan työntövoimavektori haluttuun suuntaan. x a J. Kuvissa la ja 1b on kuvattu tilannetta, jossa alusta 100 halutaan i 30 siirtää ainoastaan paapuuriin ilman kiertoa käyttäen julkaisun N EP 2024226 Bl mukaista tekniikan tason ohjausjärjestelmää ja N -menetelmää. Vesisuihkuvetolaitteiden 12 (kuvattu kuvassa la yksinkertaistettuna pallona aluksen perässä) sivuttaissuun- tainen työntövoimavektori saadaan aikaan kääntämällä suuttimet siten, että vesisuihkuvetolaitteiden 12 vesisuihkut 40 osoit- tavat halutun työntövoimavektorin F suuntaan sivusuunnassa ja aluksen 100 painopisteen 42 kautta.In the above-mentioned publication, dp control uses two control blocks, each block having one or more waterjet propulsion devices on each side of the ship's centerline. In terms of DP control, the only independently adjustable variable is the reversing bucket position of each waterjet drive. In addition to that, the variable that can be adjusted jointly per block is the position of the nozzles that control the direction of the water jet of the water jet traction devices of both control blocks, which are adjusted synchronously, i.e. uniformly, in both control blocks. Another adjustable variable is also the engine speed of each waterjet drive in the control block, but the engine speeds are partially tied to each other for a reason that will be explained later. Moving the ship forward or backward is easy to implement by using the reversing bucket N, but moving the ship in the lateral direction O 25 without turning the ship requires the combined use of vesiro jet drive devices so that the sum of the vector calculation ~ yields the thrust vector in the desired direction. x a J. Figures 1a and 1b describe a situation in which the platform 100 is to be moved only to port without rotation using the state-of-the-art control system and N method according to publication N EP 2024226 Bl. The lateral thrust vector of the water jet propulsion devices 12 (depicted as a simplified ball at the stern of the ship in figure 1a) is achieved by turning the nozzles so that the water jets 40 of the water jet propulsion devices 12 point in the direction of the desired thrust vector F in the lateral direction and through the center of gravity 42 of the vessel 100.

Painopisteen kautta suuntautuvan työntövoimavektorin F avulla saadaan aikaan aluksen liike ainoastaan haluttuun suuntaan ilman alusta kääntävän momentin syntyä.With the help of the thrust vector F directed through the center of gravity, the movement of the ship is achieved only in the desired direction without the generation of a moment that turns the ship.

Jotta työntövoimavektorin eteen-taakse suuntaiset komponentit saadaan nollattua aluksen 100 pitämiseksi paikoillaan eteen-taakse-suunnassa, on paapuurin puolella alusta olevan ohjauslohkon vesisuihkuvetolaitetta tai -laitteita 12.1 käytettävä peruutuskauhan avulla voiman kohdistamiseksi taaksepäin ja tyyrpuurin puoleisen ohjauslohkon vesisuihkuve- tolaitetta tai -laitteita 12.2 puolestaan käytettävä voiman kohdistamiseksi aluksen keulaa päin.In order to reset the fore-aft components of the thrust vector to keep the ship 100 in place in the fore-aft direction, the water jet traction device or devices 12.1 of the control block on the port side of the vessel must be used with the reversing bucket to direct the force backward, and the water jet drive device or devices 12.2 of the control block on the starboard side must in turn be used to to aim towards the bow of the ship.

Koska vesisuihkuveto- laitteen tehollinen hyötysuhde peruutuskauhaa käytettäessä on huomattavasti pienempi kuin ilman peruutuskauhaa ajettaessa, joudutaan peruutuskauhaa käyttävän vesisuihkuvetolaitteen huonompaa hyötysuhdetta kompensoimaan käyttämällä suurempia moottorin kierroksia, jotta sekä eteenpäin että taaksepäin kohdistuvat voimavektorit kumoavat toisensa ja liike tapahtuu ainoastaan aluksen sivusuunnassa.Since the effective efficiency of the water jet propulsion device when using the reversing bucket is significantly lower than when driving without the reversing bucket, the lower efficiency of the water jet propulsion device using the reversing bucket has to be compensated for by using higher engine revolutions, so that both the forward and backward force vectors cancel each other and the movement only takes place in the side direction of the ship.

Tekniikan tason ohjausmenetelmien eri ohjauslohkojen vesi- suihkuvetolaitteiden moottorien kierroslukualueita voimavek- N toreiden eri suunnissa ja suuruuksissa on kuvattu kuvassa 1b O 25 kierroslukukäyrillä 44 ja 46. Sisempi, pienempi kierroslukukäyrä ro 46 kuvastaa kuvan la tyyrpuurin puoleisen vesisuihkuvetolaitteen ~ 12.2 kierroslukualuetta, kun taas ulompi, suurempi kierroslu- = kukäyrä 44 esittää paapuurin puoleisen, peruutuskauhaa käyttävän N vesisuihkuvetolaitteen 12.1 kierroslukualuetta.The speed ranges of the motors of the water jet propulsion devices of the different control blocks of the state-of-the-art control methods in different directions and magnitudes of the force vectors N are described in figure 1b O 25 with speed curves 44 and 46. The inner, smaller speed curve ro 46 reflects the speed range ~ 12.2 of the water jet propulsion device on the starboard side of the picture, while the outer, larger one RPM curve 44 shows the RPM range of the N water jet traction device 12.1 on the port side, which uses the reversing bucket.

Eri ohjaus- i 30 lohkojen vesisuihkuvetolaitteiden moottoreiden kierrosluku- N alueet ovat sidottuja toisiinsa, jotta eteen-taakse suuntaiset N työntövoimavektorin komponentit saadaan nollattua aikaansaaden kuitenkin halutun sivuttaissuuntaisen työntövoimavektorin paapuuriin.The engine speed N ranges of the water jet thrusters of the different steering i 30 blocks are tied to each other so that the fore-aft N thrust vector components can be reset, but still provide the desired lateral thrust vector to port.

Tällaiseen ohjauksen toteutukseen liittyy kuitenkin ongelmia. Merkittävässä aallokossa aluksen paikallaan pitämiseksi vaaditaan nopeita ohjauskäskyjä ja ohjaavia vesisuihkuveto- laitteen muutoksia. Tällöin moottorin kierrosluvun ohjaukseen perustuva ohjausjärjestelmä on epätarkka, sillä moottorin kierrosluvun nostamiseen liittyy oma hitautensa. Esimerkiksi käytettäessä turboahtimella varustettuja dieselmoottoreita moottori voi olla kierroslukua nostettaessa turboahtimen tehokkaan kierroslukualueen ulkopuolella, jolloin polttoaineen syöttöä nostettaessa moottori reagoi hitaasti turboahtimen ahtopaineiden ollessa alhaiset, kunnes turboahtimen kierrosluvun nousu nostaa ahtopaineet. Toisin sanottuna kierrosluvun nostoa hidastaa niin sanottu turboviive.However, there are problems with this kind of control implementation. In a significant wave, fast steering commands and controlling changes in the water jet traction device are required to keep the ship in place. In this case, a control system based on engine speed control is inaccurate, because increasing the engine speed has its own inertia. For example, when using diesel engines equipped with a turbocharger, the engine may be outside the turbocharger's effective rpm range when increasing the rpm, so when the fuel supply is increased, the engine reacts slowly when the turbocharger boost pressures are low, until the increase in the turbocharger rpm increases the boost pressure. In other words, the so-called turbo lag slows down the rev increase.

Toinen ohjaukseen liittyvä ongelma on sen riippuvuus moottorin kierrosluvusta. Aluksissa voi olla erilaisia lisälaitteita, jotka saavat käyttövoimansa samalta moottorilta kuin vesi- suihkuvetolaite. Esimerkkinä tällaisesta aluksesta on palon- torjunnanalukset, joiden vesitykkejä käytetään vesisuihkuve- tolaitteiden moottoreiden tarjoaman voiman avulla dp-ohjauksen käytön aikana. Vesitykin käyttö voi vaatia moottorin kierrosluvun nostamista, jotta voima riittää sekä vesitykille että N dp-ohjaukseen, jolloin kierrosluvun nosto puolestaan sekoittaa O 25 veneen ohjauksen kasvattamalla työntövoimavektoria. 3 ™~ Tekniikan tasosta tunnetaan myös julkaisu WO 2007142537 A2, joka = esittää dynaamisen ohjausjärjestelmän kelluvaa alusta varten, N jossa aluksessa on kaksi tai useampia vesisuihkuvetolaitteita i 30 pääasiallisina työntövoimalaitteina aluksen sijainnin tai N nopeuden ylläpitämiseksi dynaamisessa ohjauksessa.Another problem with steering is its dependence on engine speed. Vessels can have various additional devices that get their driving power from the same engine as the water jet propulsion device. An example of such a vessel is the fire-fighting vessels whose water cannons are operated with the power provided by the engines of the waterjet propulsion devices during the use of dp control. The use of the water cannon may require increasing the engine speed so that there is enough power for both the water cannon and the N dp steering, in which case increasing the speed will in turn confuse the steering of the O 25 boat by increasing the thrust vector. 3 ™~ The publication WO 2007142537 A2 is also known from the state of the art, which = presents a dynamic control system for a floating vessel, N where the vessel has two or more water jet propulsion devices i 30 as the main propulsion devices for maintaining the vessel's position or N speed in dynamic control.

N Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä ja järjestelmä aluksen pitämiseksi automaattisesti halutuissa sijaintipis-N The purpose of the invention is to provide a method and system for automatically keeping the vessel in the desired position

teessä ja suunnassa vesisuihkuvetojärjestelmän avulla vesi- suihkuvetojärjestelmän moottoreiden kierrosluvusta riippumat- tomasti. Tämän keksinnön mukaisen menetelmän tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta 1 ja 5 vesisuihkuvetojärjestelmän tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta 6. Tämä tarkoitus voidaan saavuttaa menetelmällä aluksen pitä- miseksi automaattisesti valituissa sijaintipisteessä ja suunnassa vesisuihkuvetojärjestelmän avulla, jossa vesisuih- kuvetojärjestelmään kuuluu kaksi ainakin yhden vesisuihkuve- tolaitteen moottoreineen käsittävää ohjauslohkoa sekä ohjaus- lohkoja ohjaava ohjausyksikkö, jossa kuhunkin vesisuihkuveto- laitteeseen kuuluu suutin ja peruutuskauha. Menetelmässä alusta ohjataan automaattisesti seuraavina vaiheina, joissa valitaan haluttu sijaintipiste ja suunta alukselle, määritetään aluksen hetkelliset sijainti ja suunta, verrataan haluttua sijainti- pistettä ja hetkellistä sijaintia sijaintipoikkeaman määrit- tämiseksi ja verrataan haluttua suuntaa ja hetkellistä suuntaa suuntapoikkeaman määrittämiseksi. Lisäksi menetelmässä muo- dostetaan sijaintipoikkeaman ja suuntapoikkeaman perusteella ohjauslohkojen ohjauskomennot aluksen ohjaamiseksi haluttuihin sijaintipisteeseen ja suuntaan ja ohjataan aluksen vesisuih- N kuvetojärjestelmän suuttimia ja peruutuskauhoja ohjauskomen- S 25 tojen perusteella aluksen haluttuihin sijaintipisteeseen ja ro suuntaan ohjaavan työntövoimavektorin aikaansaamiseksi, jossa ~ kunkin ohjauslohkon vesisuihkuvetolaitteen suutinta ja peruu- = tuskauhaa ohjataan itsenäisesti suhteessa toiseen ohjauslohkoon N ohjaavan työntövoimavektorin saavuttamiseksi ja suoritetaan i 30 aluksen ohjaus ainoastaan vesisuihkuvetolaitteiden aikaansaaman N työntövoimavektorin avulla.in direction and direction with the help of the water jet traction system, regardless of the speed of the motors of the water jet traction system. The characteristic features of the method according to this invention are evident from the attached patent claim 1 and 5, the characteristic features of the water jet traction system are evident from the attached patent claim 6. This purpose can be achieved with a method for keeping the ship in an automatically selected location point and direction with the help of a water jet traction system, where the water jet traction system includes two comprising at least one water jet traction device with motors the control block and the control unit that controls the control blocks, where each water jet traction device includes a nozzle and a reversing scoop. In the method, the ship is controlled automatically in the following steps, in which the desired position point and direction for the ship are selected, the current position and direction of the ship are determined, the desired position point and the current position are compared to determine the position deviation, and the desired direction and the current direction are compared to determine the direction deviation. In addition, in the method, based on the position deviation and direction deviation, the control commands of the control blocks are formed to steer the ship to the desired location point and direction, and the nozzles and reversing buckets of the ship's water jet propulsion system are controlled based on the control commands S 25 to create a thrust vector that guides the ship to the desired location point and ro direction, where ~ the nozzle of the water jet propulsion device of each control block and the reversing bucket is controlled independently in relation to the second control block in order to achieve the N controlling thrust vector, and i 30 vessel steering is performed only with the help of the N thrust vector provided by the water jet propulsion devices.

N Ohjaamalla kunkin ohjauslohkon suutinta itsenäisesti peruu- tuskauhan lisäksi voidaan haluttu ohjaava työntövoimavektori muodostaa kunkin ohjauslohkon suuttimen ja peruutuskauhan itsenäisen ohjauksen avulla ilman tarvetta muuttaa moottorin kierroslukua. Toisin sanottuna ohjaava työntyövoimavektori voidaan saavuttaa kierrosluvusta riippumatta kaikilla tarvit- tavan työntövoiman aikaansaavilla moottorin kierrosluvuilla, jolloin kierrosluku voidaan asettaa halutulle tasolle. Kier- roslukua voidaan esimerkiksi nostaa ulkoisen voimantarpeen mukaan, kuten esimerkiksi käytettäessä vesisuihkuvetojärjes- telmän moottorin avulla palontorjunnan vesitykkiä. "Toisin sanottuna eri ohjauslohkojen suuttimien asentojen välille mahdollistetaan tarvittaessa poikkeama, jolloin tarvittava työntövoimavektori voidaan muodostaa vesisuihkuvetolaitteen moottorin kierrosluvusta aktiivisesti muuttamatta.N By controlling the nozzle of each control block independently in addition to the reversing bucket, the desired steering thrust vector can be formed by independent control of the nozzle of each control block and the reversing bucket without the need to change the engine speed. In other words, the controlling work force vector can be achieved regardless of the engine speed at all engine speeds that provide the necessary thrust, in which case the engine speed can be set to the desired level. For example, the speed can be increased according to the external power requirement, such as when using a fire-fighting water cannon with the help of the motor of the water jet drive system. "In other words, a deviation is allowed between the positions of the nozzles of the different control blocks, if necessary, so that the necessary thrust vector can be generated without actively changing the engine speed of the waterjet propulsion device.

Menetelmässä muodostetaan kullekin ohjauslohkolle erillinen ohjauskomento tarvittavan ohjaavan työntövoimavektorin perus- teella muuttamatta moottorin kierroslukua. Tällöin kunkin ohjauslohkon suuttimia voidaan ohjata toisesta ohjauslohkosta riippumattomasti.In the method, a separate control command is generated for each control block on the basis of the necessary control thrust vector without changing the engine speed. In this case, the nozzles of each control block can be controlled independently of the other control block.

Kukin ohjauskomento voidaan laskea seuraavina vaiheina, joissa määritetään sijaintipoikkeaman ja suuntapoikkeaman perusteella tarvittavan ohjaavan työntövoimavektorin suunta ja suuruus, N määritetään kunkin moottorin hetkellinen kierrosnopeus ja O 25 määritetään kunkin ohjauslohkon vesisuihkuvetolaitteen suut- ro timille ja peruutuskauhalle asento, jossa saavutetaan molempien ~ ohjauslohkojen vesisuihkuvetolaitteiden avulla haluttu ohjaava = työntövoimavektori sekä suunnan että suuruuden osalta mootto- N reiden hetkellisten kierroslukujen mukaan laskettuna.Each control command can be calculated in the following steps, in which the direction and magnitude of the required steering thrust vector is determined based on the position deviation and direction deviation, N is determined as the instantaneous rotational speed of each engine, and O 25 is determined for the nozzles and reversing bucket of each control block's water jet traction device, the position in which the desired steering is achieved with the help of the water jet traction devices of both ~ control blocks = thrust vector in terms of both direction and magnitude, calculated according to the instantaneous revolutions of the N engines.

3 30 N Edullisesti menetelmässä käytetään ennalta laskettua ja N tallennettuja työntövoimafunktioita moottorin kullekin kier- rosluvulle, joka työntövoimafunktio käsittää kaikkien suuttimen ja peruutuskauhan asentojen seurauksena kyseisellä kierroslu-3 30 N Preferably, the method uses pre-calculated and N stored thrust force functions for each engine speed, which thrust function comprises the result of all positions of the nozzle and reversing bucket at that speed

vulla aikaansaatavien työntövoimavektorien suuruudet, jonka työntövoimafunktion avulla kunkin ohjauslohkon kunkin vesi- suihkuvetolaitteen suuttimen ja peruutuskauhan asennot lasketaan tarvittavan työntövoimavektorin perusteella. Näin ohjausyksikkö voi muodostaa halutun työntövoimavektorin toteuttavat suuttimen ja peruutuskauhan asennot käsittävän ohjauskomennon nopeasti käyttäen yksinkertaisia työntövoimafunktioita ilman tarvetta raskaalle virtauslaskentaan perustuvalla laskennalle reaa- liajassa.the magnitudes of the thrust vectors generated by vulla, with the thrust function, the nozzle and reversing bucket positions of each water jet drive device in each control block are calculated based on the required thrust vector. In this way, the control unit can form a control command comprising the positions of the nozzle and reversing bucket that realize the desired thrust vector quickly using simple thrust functions without the need for heavy calculations based on flow calculations in real time.

Vaihtoehtoisesti menetelmässä voidaan käyttää myös todellista virtausdynamiikka mallintavia funktioita, joita voidaan käyttää laskennassa jopa reaaliaikaisesti laskentatehon sen salliessa. Edullisesti menetelmässä toteutetaan suuttimen ja peruutuskauhan asentomuutos samalla muutosnopeudella. Tällöin aluksen liikkeet ja siihen kohdistuvat kiihtyvyydet dp-ohjauksen aikana ovat hillittyjä ja tasaisia eikä nykäyksellisiä. Täsmällisemmin sanottuna toimintapisteiden muutokset voidaan optimaalisesti tehdä siten, että siirtymävaiheet tapahtuvat koordinoidusti pitkin optimaalisten toimintapisteiden muodostamaa käyrästöä. Tällä voidaan saavuttaa vakaampi toiminta minimaalisella huojunnalla ja vavahtelulla, vaikka kierroslukuja käytettäisiin N reilumminkin. S 25 ro Toisin sanottuna keksinnön mukaisessa menetelmässä alusta ~ ohjataan vesisuihkuvetojärjestelmän avulla muuttamatta moot- = torin kierroslukua. Tällöin moottorin kierrosluku voidaan valita N optimaaliseksi kokonaisvoimantarpeen kannalta. Moottorin i 30 kierrosluvun aktiivinen säätäminen ei ole välttämätöntä N toiminnan keksinnön mukaisen menetelmän aikaansaamiseksi. N Kierroslukujen kulloisetkin tasot määrittävät toiminta-alueen ja suorituskyvyn ylärajan. Järjestelmää voidaan käyttää kuitenkin vakiokierrosluvuilla, jotka voivat olla molemmissa ohjausloh-Alternatively, the method can also use functions that model real flow dynamics, which can be used in the calculation even in real time if the computing power allows it. Advantageously, in the method, the position change of the nozzle and reversing bucket is carried out at the same rate of change. In this case, the ship's movements and accelerations during dp steering are restrained and smooth and not jerky. More precisely, the changes in the operating points can be optimally made in such a way that the transition phases take place in a coordinated manner along the curve formed by the optimal operating points. With this, a more stable operation can be achieved with minimal swaying and fluttering, even if the rpms are used more N. S 25 ro In other words, in the method according to the invention, the platform ~ is controlled by means of a water jet drive system without changing the engine speed. In this case, the engine speed N can be selected as optimal in terms of the total power requirement. Active adjustment of the engine speed i 30 is not necessary to achieve the method according to the invention of the operation of N. N The respective levels of the revolutions determine the operating range and the upper limit of performance. However, the system can be used with standard revolutions, which can be in both control blocks

koissa samat tai erilaiset.in sizes the same or different.

Tavoitteena on kuitenkin normaa- litapauksessa käyttää mahdollisimman pieniä kierroslukuja optimaalisesti energian säästön kannalta.However, the goal is to use as low a number of revolutions as possible in the normal case optimally in terms of energy saving.

Erään sovellusmuodon mukaan ohjausyksikköön kuuluu 10h- ko-ohjaimet kutakin ohjauslohkoa kohden, ja menetelmässä siirretään tieto kunkin ohjauslohkon vesisuihkuvetolaitteen moottorin kierroksista sekä suuttimen ja peruutuskauhan asennosta myös toisen ohjauslohkon lohko-ohjaimelle ohjauksen monistamiseksi häiriötilannetta varten.According to one application form, the control unit includes 10h controllers for each control block, and the method transfers information about the engine revolutions of each control block's water jet drive device and the position of the nozzle and reversing bucket also to the block controller of the other control block to duplicate the control in case of a malfunction.

Tällainen toimintatapa parantaa vesisuihkuvetojärjestelmän ohjauksen redundanttisuutta eli vesisuihkuvetojärjestelmän ohjaus on edelleen toimiva, vaikka toisen ohjauslohkon ohjauksessa tapahtuisi virhe.This mode of operation improves the redundancy of the control of the water jet traction system, i.e. the control of the water jet traction system is still functional, even if an error occurs in the control of the other control block.

Keksinnön mukaisen vesisuihkuvetojärjestelmän tarkoitus voidaan saavuttaa vesisuihkuvetojärjestelmällä aluksen pitämiseksi automaattisesti halutuissa sijaintipisteessä ja suunnassa, jossa vesisuihkuvetojärjestelmään kuuluu kaksi vesisuihkuvetolaitetta ja niiden moottorit sekä vesisuihkuvetolaitteita ohjaava ohjausyksikkö, jossa kuhunkin vesisuihkuvetolaitteeseen kuuluu suutin ja peruutuskauha sekä näiden toimilaitteet.The purpose of the water jet traction system according to the invention can be achieved with a water jet traction system to automatically keep the vessel in the desired location point and direction, where the water jet traction system includes two water jet traction devices and their motors and a control unit controlling the water jet traction devices, where each water jet traction device includes a nozzle and a reversing bucket and their actuators.

Ohjausyksikkö on sovitettu suorittamaan seuraavat toimenpiteet aluksen ohjaamiseksi haluttujen sijaintipisteen ja suunnan perusteella N automaattisesti eli määrittämään aluksen hetkellinen sijain- O 25 tipiste, vertaamaan haluttua sijaintipistettä ja hetkellistä ro sijaintipistettä sijaintipoikkeaman määrittämiseksi, vertaamaan ~ haluttua suuntaa ja hetkellistä suuntaa suuntapoikkeaman = määrittämiseksi, ja muodostamaan sijaintipoikkeaman ja suun- N tapoikkeaman perusteella vesisuihkuvetojärjestelmän ohjausko- i 30 mennot aluksen ohjaamiseksi haluttuihin sijaintipisteeseen ja N suuntaan.The control unit is adapted to perform the following actions to steer the ship based on the desired position point and direction N automatically, i.e. to determine the current position point of the ship, compare the desired position point and the current position point to determine the position deviation, compare the ~ desired direction and the current direction to determine the direction deviation =, and generate the position deviation and on the basis of the direction N deviation, the water jet drive system's control commands to steer the ship to the desired location point and in the N direction.

Lisäksi ohjausyksikkö on sovitettu ohjaamaan aluksen N vesisuihkuvetojärjestelmän suuttimia ja peruutuskauhoja ohjauskomentojen perusteella aluksen haluttuihin sijaintipis-In addition, the control unit is adapted to direct the nozzles and reversing buckets of the ship's N water jet propulsion system based on control commands to the ship's desired location points.

teeseen ja suuntaan ohjaavan työntövoimavektorin aikaansaa-the direction and direction of the thrust vector

miseksi siten, että ohjausyksikkö on sovitettu ohjaamaan kunkin vesisuihkuvetolaitteen suutinta ja peruutuskauhaa itsenäisesti ohjaavan työntövoimavektorin saavuttamiseksi ja vesisuihku- laitteita on ainoastaan kaksi kappaletta ja aluksen ohjaus tapahtuu ainoastaan näiden aikaansaaman työntövoimavektorin avulla. Tällainen vesisuihkuvetojärjestelmä on hyvin tarkka ja erityisen edullinen käytettäväksi aluksissa, joissa on vesisuihkuveto- laitteiden moottoreiden tehoa käyttäviä ulkoisia laitteita, joiden vuoksi moottoreiden kierroslukua joudutaan nostamaan. Suuttimien ja peruutuskauhan ohjauksessa ei ole vastaavaa viivettä kuin moottorin kierrosluvun nostamisessa, jolloin ohjaus voi olla nopeampaa.in such a way that the control unit is adapted to control the nozzle and reversing bucket of each water jet propulsion device independently to achieve a thrust vector, and there are only two water jet devices and the vessel is steered only with the help of the thrust vector provided by them. Such a water jet drive system is very precise and particularly advantageous for use on ships with external devices using the power of the engines of water jet drive devices, due to which the number of revolutions of the engines has to be increased. There is no corresponding delay in the control of the nozzles and reversing bucket as in raising the engine speed, so the control can be faster.

Ohjausyksikkö on sovitettu ohjaamaan vesisuihkuvetolaitteita muuttamatta moottorin kierroslukua. Tällöin optimaalinen kierrosluku voidaan valita ulkoisien vaikuttavien tekijöiden mukaan esimerkiksi vesisuihkuvetolaitteen ja sen moottorin avulla käytettävien lisälaitteiden tehontarpeen mukaan. Erään sovellusmuodon mukaan ohjausyksikköön kuuluu erilliset lohko-ohjain sovitettuna vastaanottaa alukseen kuuluvien N käsiohjaimien ohjauspyynnöt ja kääntämään pyynnöt ohjausko- O 25 mennoiksi kunkin vesisuihkuvetolaitteen suuttimelle ja peruu- ro tuskauhalle, ja toimilaiteohjain sovitettuna ohjaamaan kunkin ~ vesisuihkuvetolaitteen suutinta ja peruutuskauhaa loh- = ko-ohjaimen ohjauskomentojen perusteella erikseen aluksen N ohjaamiseksi haluttuihin sijaintipisteeseen ja suuntaan. i 30 Tällaisen toteutuksen avulla lohko-ohjain ja toimilaiteohjain N voivat olla eri valmistajien toteuttamia komponentteja, joka N antaa lisää vapauksia vesisuihkuvetojärjestelmän toteutukseen.The control unit is adapted to control water jet drive devices without changing the engine speed. In this case, the optimal number of revolutions can be selected according to external influencing factors, for example according to the power demand of the water jet traction device and the additional devices used with its motor. According to one application form, the control unit includes a separate block controller adapted to receive the control requests of the N hand controls belonging to the ship and to translate the requests into control commands for the nozzle and reversing bucket of each water jet traction device, and an actuator controller adapted to control the nozzle and reversing bucket of each ~ water jet traction device using the control commands of the block controller separately to steer the vessel N to the desired location point and direction. i 30 With such an implementation, the block controller and the actuator controller N can be components implemented by different manufacturers, which N gives more freedom for the implementation of the water jet drive system.

Edullisesti ohjausyksikköön kuuluu erillinen järjestelmäohjain sovitettuna määrittämään sijaintipoikkeaman ja suuntapoikkeaman sekä vastaanottamaan alukseen kuuluvien käsiohjaimien komentoja. Erillisen järjestelmäohjaimen avulla lohko-ohjaimien lasken- tamäärää voidaan pienentää ja tieto hetkellisestä sijainnista ja suunnasta kerätä kootusti yhteen yksikköön, joka jakaa tietoa kunkin ohjauslohkon lohko-ohjaimelle.Preferably, the control unit includes a separate system controller adapted to determine the position deviation and direction deviation and to receive commands from the hand controls belonging to the vessel. With the help of a separate system controller, the calculation number of block controllers can be reduced and information about the current position and direction can be gathered together in one unit, which distributes information to the block controller of each control block.

Vaihtoehtoisen sovellusmuodon mukaan lohko-ohjain on sovitettu määrittämään sijaintipoikkeaman ja suuntapoikkeaman sekä vastaanottamaan alukseen kuuluvien käsiohjaimien komentoja. Tällöin ohjausyksikkö voidaan toteuttaa ilman erillistä järjestelmäohjainta.According to an alternative application form, the block controller is adapted to determine the position deviation and direction deviation and to receive commands from the hand controls belonging to the ship. In this case, the control unit can be implemented without a separate system controller.

Edullisesti kutakin ohjauslohkoa varten on oma lohko-ohjain ja toimilaiteohjain. Tällöin vesisuihkuvetojärjestelmän redun- danttisuutta voidaan parantaa huomattavasti, kun lohko-ohjaimet ja toimilaiteohjaimet ovat kahdennettu, jolloin alus säilyttää ohjauskykynsä myös yhden ohjauslohkon lohko-ohjaimen tai toimilaiteohjaimen vikaantuessa.Advantageously, each control block has its own block controller and actuator controller. In this case, the redundancy of the water jet propulsion system can be improved considerably when the block controllers and actuator controllers are duplicated, whereby the ship maintains its steering ability even if one control block's block controller or actuator controller fails.

Edullisesti ohjausyksikköön kuuluu muisti, johon on ennalta määritetty ja tallennettu työntövoimafunktioita moottorin N kullekin kierrosluvulle, joka työntövoimafunktio käsittää O 25 kaikkien suuttimen ja peruutuskauhan asentojen seurauksena ro kyseisellä kierrosluvulla aikaansaatavien työntövoimavektorien ~ suuruudet, ja ohjausyksikkö on sovitettu laskemaan kunkin = ohjauslohkon kunkin vesisuihkuvetolaitteen suuttimen ja N peruutuskauhan asennot tarvittavan työntövoimavektorin perus- i 30 teella sen hetkisen vesisuihkuvetolaitteen moottorin kierros- N lukua vastaavasta työntövoimafunktion avulla. Näin ainoastaan N suuttimen ja peruutuskauhan asennot kullekin ohjauslohkolle lasketaan reaaliaikaisesti yksinkertaistetun työntövoimafunk- tion avulla, eikä asentojen raskasta ja monimutkaista vir-Advantageously, the control unit includes a memory in which thrust force functions are predetermined and stored for each engine speed N, which thrust function comprises O 25 the magnitudes of the thrust vectors ~ generated as a result of all nozzle and reversing bucket positions ro at that speed, and the control unit is adapted to calculate the nozzle and N reversing bucket of each = control block positions on the basis of the necessary thrust vector i 30 by means of the thrust function corresponding to the current N number of the waterjet drive engine revolution. In this way, only the N nozzle and reversing bucket positions for each control block are calculated in real time using a simplified thrust function, and not the heavy and complicated flow of the positions.

tausdynamiikkaan laskentaa tarvitse suorittaa reaaliaikaisesti. Suuttimen ja peruutuskauhan asentojen laskenta perustuu virtauslaskentaan ja vaatisi erittäin paljon laskentatehoa, jotta laskenta voitaisiin suorittaa riittävän nopeasti tarkkaa dp-ohjausta varten. Erään sovellusmuodon mukaan työntövoimafunktiota ja tarkkaa virtausdynamiikan laskentaa hyödyntävän mallin välimuotona voidaan käyttää laskentaa, joka perustuu yksinkertaisemmin keskiarvostettuihin ja karkeampiin matemaattisiin funktioihin, jotka ovat kevyempiä ja nopeampia laskettavaksi. Edullisesti toimilaitteet ovat hydraulisia sylinteritoimi- laitteita, joiden tarkkuus on sylinterin iskunpituuden osalta 0,1 = 1,0 mm, kun iskunpituus on 70 — 150 mm. Tällöin ainoastaan kunkin ohjauslohkon suuttimien ja peruutuskauhojen ohjauksella voidaan saavuttaa riittävän tarkka ja nopea ohjaus aluksen pitämiseksi paikoillaan automaattisesti ilman vesisuihkuvetojärjestelmän moottoreiden kierrosluvun ohjausta.the calculation for the background dynamics must be performed in real time. The calculation of the positions of the nozzle and reversing bucket is based on flow calculation and would require a lot of calculation power, so that the calculation could be performed quickly enough for accurate dp control. According to one form of application, as an intermediate form of a model that utilizes a thrust function and an accurate flow dynamics calculation, a calculation based on simpler averaged and coarser mathematical functions, which are lighter and faster to calculate, can be used. Preferably, the actuators are hydraulic cylinder actuators, the accuracy of which is 0.1 = 1.0 mm for the stroke length of the cylinder, when the stroke length is 70 — 150 mm. In this case, only the control of the nozzles and reversing buckets of each control block can achieve sufficiently accurate and fast control to keep the ship in place automatically without controlling the speed of the engines of the water jet propulsion system.

Suuttimen säätönopeus ääriasennosta toiseen voi 0,3 - 2,0 s, edullisesti 0,5 - 0,8 s ja vesisuihkuvetojärjestelmään voi kuulua hydrauliikkapumppu, jonka maksimipainetaso voi olla 20 - 200 bar, N edullisesti 80 - 120 bar, jonka normaali toiminta-alue on välillä O 25 5 - 30 bar. Tällöin ohjausyksikön ohjauskomennot saadaan ro toteutettua nopeasti vesisuihkuvetolaitteen avulla vähentäen ~ toimilaitteiden viiveestä syntyvää virhettä vesisuihkuveto- E järjestelmän toimintavasteessa. 3 > 30 Edullisesti ohjausyksikköön kuuluu PID-säädin ohjauskomentojen N muodostamiseksi sekä sijaintipisteiden x- ja y-suunnissa että N aluksen suunnan z-suunnassa. PID-säätimen etuna on sen nopea toimita ja vähäinen kohina. Tässä yhteydessä aluksen suunnalla tarkoitetaan englanninkielistä termiä ”heading”.The nozzle adjustment speed from one extreme position to another can be 0.3 - 2.0 s, preferably 0.5 - 0.8 s and the water jet drive system can include a hydraulic pump whose maximum pressure level can be 20 - 200 bar, N preferably 80 - 120 bar, whose normal operating range is between O 25 5 and 30 bar. In this case, the control commands of the control unit can be implemented quickly with the help of the water jet traction device, reducing ~ the error caused by the delay of the actuators in the operational response of the water jet traction E system. 3 > 30 Preferably, the control unit includes a PID controller for generating N control commands both in the x- and y-directions of the location points and N in the z-direction of the ship's direction. The advantage of the PID controller is its fast delivery and low noise. In this context, the English term "heading" refers to the ship's direction.

Vaihtoehtoisesti PID-säätimelle voidaan käyttää myös Sliding Mode -säädintä tai PID-säätimen ja jonkun muun säätimen yhdistelmää.Alternatively, a Sliding Mode controller or a combination of a PID controller and another controller can also be used for the PID controller.

Ohjausyksikön sisäinen laskentataajuus toimilaiteohjaimen osalta voi olla 0,5 Hz - 20 Hz, edullisesti 1 - 10 Hz. Tällöin ohjaus on riittävän nopeaa aluksen pitämiseksi paikoillaan. Korkeilla laskentataajuuksilla on erityisen edullista käyttää työntövoimafunktioita, jolloin kunkin vesisuihkuvetolaitteen suuttimen ja peruutuskauhan asentojen ohjauskomentojen määritys vallitsevalla vesisuihkuvetolaitteen moottorin kierrosluvulla on nopea toteuttaa.The internal calculation frequency of the control unit for the actuator controller can be 0.5 Hz to 20 Hz, preferably 1 to 10 Hz. In this case, the steering is fast enough to keep the ship in place. At high calculation frequencies, it is particularly advantageous to use thrust functions, in which case the determination of the control commands for the positions of the nozzle and reversing bucket of each waterjet drive device at the prevailing engine speed of the waterjet drive device is quick to implement.

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja vesisuihkuvetojärjestel- mällä saavutetaan aluksen hallittu ohjattavuus kaikissa tilanteissa vesisuihkuvetolaitteen moottorin kierroslukua aktiivisesti muuttamatta, jolloin moottorin kierrokset voidaan nostaa korkealle mahdollistaen moottorin voimanulosoton myös muuhun tarkoitukseen kuin pelkästään vesisuihkuvetolaitteelle sekoittamatta aluksen automaattista dp-ohjausta.With the method according to the invention and the waterjet propulsion system, controlled controllability of the vessel is achieved in all situations without actively changing the engine speed of the waterjet propulsion device, in which case the engine revolutions can be raised high, enabling the engine's power take-off for purposes other than just the waterjet propulsion device without interfering with the ship's automatic dp control.

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla N oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piirroksiin, O 25 joissaThe invention is described in detail in the following with reference to the accompanying drawings depicting some applications of the invention, O 25 in which

S ™~ Kuvat la ja lb esittävät tekniikan tason mukaisen menetelmän = periaatteen, N Kuva 1c esittää keksinnön mukaisen menetelmän periaat- i 30 teen kuvan 1b mukaisena esityksenä, N Kuva 2 esittää keksinnön mukaisen vesisuihkuvetojär- N jestelmän erään sovellusmuodon periaatteellisen laitekuvauksen,S ™~ Figures 1a and 1b show the principle of the method according to the state of the art, N Figure 1c shows the principle of the method according to the invention as a representation according to Figure 1b, N Figure 2 shows the principle device description of one application form of the water jet traction system according to the invention,

Kuva 3 esittää keksinnön mukaisen menetelmän periaat- teen lohkokaaviona, Kuva 4a esittää keksinnön mukaisen menetelmän aluksen poikkeamaa halutusta sijaintipisteestä ja suunnasta, Kuva 4b esittää lohkokaaviona dp-ohjauksen periaatetta tarkemmin esitettynä, Kuva 4c esittää keksinnön mukaisen menetelmän vesi- suihkuvetolaitteiden yhdessä aikaansaamaa työntövoimavektoria ja sen jakoa ohjauslohko- kohtaisiin komponentteihin, Kuva 4d esittää keksinnön mukaisen menetelmän aluksen vesisuihkuvetolaitteiden toimintaa halutun työntövoimavektorin aikaansaamiseksi.Figure 3 shows the principle of the method according to the invention as a block diagram, Figure 4a shows the deviation of the vessel from the desired location point and direction of the method according to the invention, Figure 4b shows the principle of dp steering in more detail as a block diagram, Figure 4c shows the thrust vector created by the water jet propulsion devices of the method according to the invention together and its distribution to control block-specific components, Figure 4d shows the operation of the ship's water jet propulsion devices of the method according to the invention to achieve the desired thrust vector.

Kuviin la ja lc viitaten keksinnön mukainen vesisuihkuveto- järjestelmä on tarkoitettu aluksen 100 ohjaamiseen automaat- tisesti aluksen 100 pitämiseksi paikoillaan halutuissa si- jaintipisteessä pl ja suunnassa zl aluksen 100 vesisuihkuve- tolaitteita 12 käyttäen. Aluksella tarkoitetaan vesisuihkuve- tolaitteita käyttävää venettä, laivaa tai muuta veden pinnalla liikkuvaa alusta, jota ohjataan vesisuihkuvetolaitteiden aikaansaamaan vesisuihkun avulla. Kuvan 2 mukaisesti keksinnön N mukaiseen vesisuihkuvetojärjestelmään 10 kuuluu kaikissa O 25 sovellusmuodoissa kaksi ohjauslohkoa 16 kukin käsittäen ainakin ro yhden vesisuihkuvetolaitteen 12 moottoreineen 14 sekä ohjaus- ~ lohkoja 16 ohjaava ohjausyksikkö 18. Kuhunkin vesisuihkuveto- = laitteeseen 12 kuuluu suutin 20 ja peruutuskauha 22 sekä näiden N toimilaitteet 28. Edullisesti keksinnön mukaisessa vesisuih- i 30 kuvetojärjestelmässä alusta 100 ohjataan ainoastaan kuvan la N mukaisesti aluksen 100 perälaitaan 48 sijoitettujen vesisuih- N kuvetolaitteiden 12 avulla, jolloin alusta ohjaava työntövoi- mavektori F on muodostettava ainoastaan kahden ohjauslohkon vesisuihkuvetolaitteiden 12 avulla.Referring to Figures la and lc, the water jet drive system according to the invention is intended for automatically controlling the ship 100 to keep the ship 100 in place at the desired location point pl and in the direction zl using the water jet drive devices 12 of the ship 100. Vessel refers to a boat, ship or other moving vessel on the surface of the water that uses water jet propulsion devices, which is controlled by the water jet created by water jet propulsion devices. According to Figure 2, the water jet drive system 10 according to the invention N includes in all O 25 application forms two control blocks 16, each comprising at least one water jet drive device 12 with motors 14 and a control unit 18 controlling the control blocks 16. Each water jet drive device 12 includes a nozzle 20 and a reversing bucket 22 and these N actuators 28. Preferably, in the water jet 30 propulsion system according to the invention, the platform 100 is controlled only according to figure la N by means of the water jet propulsion devices 12 placed on the stern 48 of the vessel 100, in which case the thrust vector F controlling the platform has to be formed only by means of the water jet propulsion devices 12 of the two control blocks.

Tässä yhteydessä tulee ymmärtää, että kussakin ohjauslohkossa voi olla yksi tai useampi vesisuihkuvetolaite, ja vesisuihkuveto- laitteita kussakin lohkossa ohjataan lohkokohtaisesti ident- tisesti, mutta ohjauslohkoja itsenäisesti. Kuvan 2 mukaisesti vesisuihkuvetolaitteet 12 yhdessä ohjauslohkossa 16 ovat edullisesti varustettu kukin omalla moottorilla 14 tai joissain tapauksissa yksittäinen moottori voi käyttää useampaa vesi- suihkuvetolaitetta samassa ohjauslohkossa. Tällainen toteutus voi olla erityisesti sähkömoottoreita käytettäessä. Joissain tapauksissa ohjauslohkoja voi olla kolmekin, mutta tällöin keskelle kahden ohjauslohkon väliin sijoitettu kolmas ohjaus- lohko toimii ainoastaan aluksen pituussuuntaisen liikkeen tehostamiseen niin sanottuna ”boosterina” ilman aluksen poikkisuuntaista voimakomponenttia. Tässä yhteydessä ohjausyksiköllä 18 tarkoitetaan edullisesti kuvassa 2 esitettyjen vesisuihkuvetojärjestelmään edullisesti kuuluvien järjestelmäohjaimen 25, lohko-ohjaimien 24 ja toimilaiteohjaimien 26 kokonaisuutta. Vaihtoehtoisesti 0oh- jausyksikkö voi olla myös yksittäinen yksikkö, joka suorittaa sekä laskennan että ohjauskomentojen muodostuksen vesisuihku- vetolaitteiden suuttimien ja ohjaimien toimilaitteille.In this context, it should be understood that each control block can have one or more water jet traction devices, and the water jet traction devices in each block are controlled identically per block, but the control blocks are controlled independently. According to Figure 2, the water jet traction devices 12 in one control block 16 are preferably each equipped with their own motor 14, or in some cases a single motor can use several water jet traction devices in the same control block. Such an implementation can be especially when using electric motors. In some cases there may be three steering blocks, but in this case the third steering block placed in the middle between the two steering blocks works only to enhance the ship's longitudinal movement as a so-called "booster" without the transverse force component of the ship. In this context, the control unit 18 preferably refers to the whole of the system controller 25, block controllers 24 and actuator controllers 26 which preferably belong to the water jet drive system shown in Figure 2. Alternatively, the control unit can also be a single unit that performs both the calculation and the generation of control commands for the actuators of the nozzles and controls of the water jet traction devices.

N S 25 Kuvassa 2 esitetyssä keksinnön mukaisen vesisuihkuvetojärjes- ro telmän 10 edullisessa sovellusmuodossa ohjausyksikköön 18 ~ kuuluva järjestelmäohjain 25 ylemmän tason ohjauslaite, joka ei = ole välttämätön keksinnön mukaisen vesisuihkuvetojärjestelmän N toimivuuden kannalta. Järjestelmäohjaimesta käytetään tästä i 30 eteenpäin nimitystä CDU (computing display unit). CDU on N monitorointityökalu, jonka avulla käyttäjä näkee vesisuihku- N vetojärjestelmän tilan ja edelleen tarkemmin yksittäisten vesisuihkuvetolaitteiden tilan. Samalla CDU on edullisesti laskentayksikkö, joka käsittää dp-ohjaimen ja vastaanottaa käsiohjaimien 30 ohjauspyynnöt sekä sijainti- ja suuntatiedot paikantimelta. CDU 25 suorittama dp-ohjaus on ohitettavissa käsiohjaimilla 30 eli ratilla ja kaasukahvalla. CDU vastaanottaa ulkoisen GPS-signaalin ja laskee sen perusteella x- ja y-siirtymät suhteessa haluttuun sijaintipisteeseen ja suunnan, jotta virhe saadaan minimoitua. Tässä yhteydessä paikannin on edullisesti niin sanottu Heading Receiver -antenni, joka pitää sisällään kaksi GPS-antennia suuntatietoa varten. Antenni voi olla esimerkiksi Hemisphere V104 tai sen seuraaja, jossa käytetään kiihtyvyys ja gyro-antureita sijainnin ja suunnan huojunnan stabiloimiseksi, jolloin saadaan antennin kokoon nähden varsin hyvä suorituskyky. Vaihtoehto paikantimelle on magneettikenttää (flux-kompassi) referenssinä käyttävä IMU-yksikkö. Ulkoisesta lähteestä saapuvalla aluksen hetkel- lisillä paikkatiedolla p2 voidaan tarkoittaa esimerkiksi GPS-signaalia tai muuta vastaavaa paikannussignaalia, jonka perusteella aluksen hetkellinen sijainti saadaan määritettyä. Myös POSE-asentotieto voidaan mahdollisesti määrittää paikan- timen avulla tarkkuuden parantamiseksi. Suunnan määritys voi perustua myös gps-signaaliin tai erilliseen kompassiin. Muita vaihtoehtoja ovat esimerkiksi suorituskykyisen inertianavi- gointisysteemin tai ulkopuolisten poijujen tai 5G-tukiasemien N lähettämän suuntimasijaintitiedon käyttö. Edelleen suunnan O 25 määritys voidaan toteuttaa myös esimerkiksi SLAM (Simultaneous 3 Localization and Mapping) käyttäen esimerkiksi LIDAR ™~ -laserskannerilla, marine-tutkalla tai pohjanmuotoja tarkkai- = levalla viistokaikuluotaimella. Myös toinen alus tai maatuki- N asema saattaa olla kyvykäs lähettämään aluksen sijaintitietoa sen i 30 ulkopuolelta.N S 25 In the preferred embodiment of the water jet drive system 10 according to the invention shown in Figure 2, the system controller 25 belonging to the control unit 18 ~ is an upper-level control device that is not necessary for the functionality of the water jet drive system N according to the invention. From now on i 30, the system controller will be called CDU (computing display unit). CDU is a N monitoring tool that allows the user to see the status of the waterjet N drive system and, more precisely, the status of individual waterjet drive devices. At the same time, the CDU is preferably a computing unit that comprises a dp controller and receives the control requests of the hand controllers 30 as well as position and direction information from the locator. The dp control performed by the CDU 25 can be bypassed with the hand controls 30, i.e. the steering wheel and the throttle. The CDU receives an external GPS signal and based on it calculates the x and y displacements relative to the desired location point and direction to minimize the error. In this context, the locator is preferably a so-called Heading Receiver antenna, which contains two GPS antennas for direction information. The antenna can be, for example, the Hemisphere V104 or its successor, which uses acceleration and gyro sensors to stabilize position and direction fluctuations, resulting in quite good performance for the size of the antenna. An alternative to the locator is an IMU unit that uses a magnetic field (flux compass) as a reference. The ship's current location information p2 arriving from an external source can mean, for example, a GPS signal or another similar positioning signal, on the basis of which the ship's current position can be determined. POSE position information can also possibly be determined using a locator to improve accuracy. Direction determination can also be based on a GPS signal or a separate compass. Other options include, for example, the use of a high-performance inertial navigation system or the directional positioning information sent by external buoys or 5G base stations N. Furthermore, the determination of the direction O 25 can also be carried out using, for example, SLAM (Simultaneous 3 Localization and Mapping) with a LIDAR ™~ laser scanner, marine radar, or a bottom shape monitoring sonar. Another ship or a ground support station may also be able to send the ship's location information from outside its i 30.

O

S Keksinnön mukaisella menetelmällä ja vesisuihkuvetojärjestel- mällä pyritään tarkkuuteen, joka hyvässä kelissä on 10 - 15 pituisella aluksella luokaa Im, ja 2 — 3 m pienessä aallokossa.S The method according to the invention and the water jet traction system aim for an accuracy which in good weather is 10 to 15 m on a class Im vessel, and 2 to 3 m in small waves.

Toisin sanottuna automaattinen dp-ohjaus pystyy pitämään aluksen halutuissa sijaintipisteessä ja suunnassa edellä mainitulla tarkkuudella.In other words, the automatic dp steering is able to keep the ship at the desired location point and direction with the aforementioned accuracy.

Kuvan 2 lohko-ohjain 24 on sovitettu vastaanottaa alukseen kuuluvien käsiohjaimien 30 ohjauspyynnöt ja kääntämään pyynnöt ohjauskomennoiksi toimilaiteohjaimelle 26. Lohko-ohjaimesta 24 käytetään tästä eteenpäin nimitystä HCU (helm control unit). Mikäli ohjausyksikkö toteutetaan ilman erillistä järjestelmä- ohjainta, hoitaa lohko-ohjain myös edellä esitetyt järjestel- mäohjaimen tehtävät. Toimilaiteohjain 26 on puolestaan sovitettu ohjaamaan kunkin vesisuihkuvetolaitteen 12 suutinta 20 ja peruutuskauhaa 22 HMU:n 24 ohjauskomentojen perusteella erikseen aluksen 100 ohjaamiseksi kuvan la haluttuihin sijaintipisteeseen pl ja suuntaan zl. Toimilaiteohjaimesta 26 käytetään tästä eteenpäin nimitystä JCU (jet control unit). JCU:n tehtävänä on myös vastaanottaa vesisuihkuvetolaitteelta saatavaa anturi- tietoa esimerkiksi suuttimen ja peruutuskauhan asennosta ja lähettää sitä edelleen HCU:lle. Koska HCU 24 ohjaa kunkin ohjauslohkon 16 vesisuihkuvetolaitteiden 12 suuttimen 20 ja peruutuskauhan 22 asentoja, voi HCU 24 suorittaa ohjauksen vaikuttamatta kunkin ohjauslohkojen 16 moottoreiden 14 kier- roslukuihin.The block controller 24 in Figure 2 is adapted to receive the control requests of the hand controls 30 belonging to the ship and to translate the requests into control commands for the actuator controller 26. The block controller 24 will be referred to as HCU (helm control unit) from now on. If the control unit is implemented without a separate system controller, the block controller also handles the tasks of the system controller presented above. The actuator controller 26 is, in turn, adapted to control the nozzle 20 and reversing bucket 22 of each water jet traction device 12 based on the control commands of the HMU 24 separately to control the vessel 100 to the desired location point pl and direction zl of figure la. The actuator controller 26 will be referred to as JCU (jet control unit) from now on. The task of the JCU is also to receive sensor data from the water jet traction device, for example, about the position of the nozzle and reversing bucket, and forward it to the HCU. Since the HCU 24 controls the positions of the nozzle 20 and the reversing bucket 22 of the water jet drive devices 12 of each control block 16, the HCU 24 can perform the control without affecting the revolutions of the motors 14 of each control block 16.

N S 25 Edullisesti kussakin ohjauslohkossa 16 on omat HCU 24 ja JCU 26 ro kuvan 2 mukaisesti, joista JCU 26 ohjaa edullisesti saman ~ ohjauslohkon vesisuihkuvetolaitteiden toimilaitteita keskite- = tysti, mikäli ohjauslohkossa on useampi kuin yksi vesisuihku- N vetolaite. Toisin sanottuna ohjausyksikkö voi olla osittain i 30 kahdennettu redundanttisuuden lisäämiseksi. Tällä tarkoitetaan N sitä, että yhden ohjauslohkon HCU:n vikaantuessa alus säilyttää N edelleen ohjattavuutensa, kun alusta voidaan ohjata toisen HCU:n perusteella. Toisin sanottuna kukin HCU laskee edullisesti oman ohjauslohkon ohjauskomentojen lisäksi myös toisen ohjauslohkon ohjauskomentoja peilikuvana siltä varalta, että toinen HCU vikaantuu.N S 25 Preferably, each control block 16 has its own HCU 24 and JCU 26 ro according to Figure 2, of which JCU 26 preferably controls the actuators of the water jet drive devices of the same ~ control block centrally, if there is more than one water jet drive device in the control block. In other words, the control unit can be partially duplicated to increase redundancy. This means N that if the HCU of one control block fails, the ship will still maintain its maneuverability, while the ship can be steered based on the other HCU. In other words, each HCU advantageously calculates not only the control commands of its own control block but also the control commands of another control block as a mirror image in case the other HCU fails.

Jos ohjausyksikkö kuitenkin toteutetaan käyttäen ainoastaan yhtä HCU:ta joka laskee ohjauskomennot molempien ohjauslohkojen JCU:ille, täytyy HCU:ssa olla erilliset suuttimen ja peruu- tuskauhan asentojen laskennat kullekin ohjauslohkolle keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi.However, if the control unit is implemented using only one HCU that calculates the control commands for the JCUs of both control blocks, the HCU must have separate calculations of the positions of the nozzle and the reversing bucket for each control block to implement the method according to the invention.

Tällöin kuitenkin HCU:n vikaantuminen voi aiheuttaa aluksen dp-ohjauskyvyttömyyden ja ohjaus täytyy siirtää käsiohjaimille.In this case, however, a failure of the HCU can cause the ship to be unable to dp control, and control must be transferred to the hand controls.

Tiedonsiirto ohjausyksikön 18 ja vesisuihkuvetolaitteen 12 välillä tapahtuu erillisiä kenttäväylää 32 käyttäen.Data transmission between the control unit 18 and the water jet traction device 12 takes place using separate field buses 32.

Kuvan 2 sovellusmuodossa CDU 25 liittyy kenttäväylää 32 pitkin kunkin ohjauslohkon 16 HCU:n 24, joka puolestaan liittyy edelleen kenttäväyliä 32 pitkin saman ohjauslohkon 16 JCU:n 26. Käyt- täväylät 32 ovat edullisesti itsenäisiä siten, että kullakin ohjauslohkolla 16 on oma kenttäväylänsä redundanttisuuden parantamiseksi.In the application form of Figure 2, the CDU 25 is connected along the field bus 32 to the HCU 24 of each control block 16, which in turn is further connected along the field buses 32 to the JCU 26 of the same control block 16. The access buses 32 are preferably independent so that each control block 16 has its own field bus to improve redundancy .

Kenttäväylä on edullisesti CAN-väylä, mutta voi olla myös jokin muu vastaava käyttötarkoitukseen soveltuva väylä.The field bus is preferably a CAN bus, but it can also be another similar bus suitable for the purpose of use.

Viitenumerolla 33 on esitetty poikittaisväylä (Auxiliary BUS), joka on itsenäiset HCU-JCU voimalinjat yhdistävä ”väliväylä”, joka mahdollistaa muun muassa käsiohjauksen ja DP-ajon koor- N dinoimisen.Reference number 33 shows a transverse bus (Auxiliary BUS), which is an "intermediate bus" connecting the independent HCU-JCU power lines, which enables, among other things, the coordination of manual control and DP driving.

Kenttäväylää 32 ja poikittaisväylää 33 pitkin S 25 tapahtuvat sekä datan siirto että virran siirto akuilta 34 ro kytkimien 36 kautta ohjausyksikölle 18. Edullisesti kullakin ~ ohjauslohkolla 16 on oma akkunsa 34 ja sen kytkimet 36 redun- = danttisuuden lisäämiseksi.Along the field bus 32 and the transverse bus 33 S 25, both data transfer and current transfer from batteries 34 and via switches 36 to the control unit 18 take place. Preferably, each ~ control block 16 has its own battery 34 and its switches 36 to increase redundancy.

Jokainen vesisuihkuvetolaite 12 voi N olla itsenäinen väyläyksikkönä kenttäväylällä 32. Moottorin i 30 lisäksi vesisuihkuvetolaitteeseen kuuluu edullisesti tekniikan N tason mukaisesti yksi tai kaksi hydraulista sylinteriä ja N venttiililohkot näille säädettävän hydrauliikkavirtauksen ohjaamiseksi, joita ei ole esitetty tässä yhteydessä.Each water jet traction device 12 can N be an independent bus unit on the field bus 32. In addition to the motor i 30, the water jet traction device preferably includes one or two hydraulic cylinders and N valve blocks for controlling the adjustable hydraulic flow, which are not shown in this context, in accordance with the N level of technology.

Seuraavaksi on kuviin 3 ja 4a — 4d viitaten kerrottu keksinnön mukaisen menetelmän periaatteesta, joka koostuu kahdesta osasta. Ensimmäinen osa tarvittavan työntövoimavektorin suuruuden ja suunnan määrittämisen osalta on yleisesti tunnettua dp-ohjausta, jonka vaiheet ovat dp-ohjauslohkossa 214. Keksinnön vydintä edustaa itsenäisien ohjauslohkokohtainen ohjaus, jossa kussakin ohjauslohkossa ohjataan itsenäisesti kunkin ohjauslohkon vesisuihkuvetolaitteen peruutuskauhaa ja suutinta. DP-ohjauksen periaatetta on esitetty esimerkiksi vuonna 1996 julkaistusta artikkelista ”Control and Stabilization of an Underactuated Surface Vessel” (Mahmut Reyhanoglu; Proceedings of the 35th Conference of Decision and Control; Kobe, Japan, December 1996). Dp-ohjauksen laskenta on vesisuihkuvetojärjestelmän ohjausta lukuun ottamatta tekniikan tasosta tunnettua laskentaa, jossa lähtökohtana on käyttäjän manuaalisia ohjaimia käyttäen vaiheessa 202 annetut lohkon 206 halutut sijaintipiste pl ja suunta z1, jossa alusta pyritään pitämään paikoillaan. Toisena lähtökohtana on lohkossa 208 esitetyt aluksen sen hetkinen sijaintipiste p2 ja suunta zZ2, jotka saadaan esimerkiksi GPS-paikannuksesta kohdassa 204. Aluksen haluttu sijaintipiste pl ja suunta zl sekä sen hetkinen sijaintipiste p2 ja suunta z2 on esitetyt myös kuvassa 4a. Vertaamalla vaiheessa 210 haluttua N sijaintipistettä pl ja sen hetkistä sijaintipistettä p2 saadaan O 25 muodostettua sijaintipoikkeama Ap, ja vertaamalla aluksen ro haluttua suuntaa zl ja sen hetkistä suuntaa z2 saadaan muo- ~ dostettua suuntapoikkeama Az. Sijaintipoikkeama ja suunta- = poikkeama toimivat vesisuihkuvetojärjestelmän ohjauksen N laskennan perustana. S 30Next, with reference to figures 3 and 4a — 4d, the principle of the method according to the invention, which consists of two parts, has been described. The first part in terms of determining the magnitude and direction of the required thrust vector is the generally known dp control, the steps of which are in the dp control block 214. The crux of the invention is represented by independent control block-specific control, where in each control block the reverse bucket and nozzle of each control block's waterjet traction device are independently controlled. The principle of DP control is presented, for example, in the article "Control and Stabilization of an Underactuated Surface Vessel" published in 1996 (Mahmut Reyhanoglu; Proceedings of the 35th Conference of Decision and Control; Kobe, Japan, December 1996). The calculation of the dp control is, with the exception of the control of the water jet traction system, a calculation known from the state of the art, where the starting point is the desired location point pl of the block 206 and the direction z1, which is intended to keep the platform in place, given in step 202 using the user's manual controls. The second starting point is the ship's current location point p2 and direction zZ2 shown in block 208, which are obtained for example from GPS positioning in point 204. The desired location point pl and direction zl of the ship and its current location point p2 and direction z2 are also shown in figure 4a. By comparing in step 210 the desired N position point pl and its current position point p2, O 25 formed position deviation Ap is obtained, and by comparing the desired direction zl of the ship ro and its current direction z2, the directional deviation Az is formed. The position deviation and the direction = deviation serve as the basis for the calculation of N for the control of the water jet traction system. S 30

S N Kuvassa 4a paikkatiedon x- ja y-koordinaattien erotukset halutun N ja sen hetkisen sijaintipisteen välillä on esitetty merkinnöin e x jae y. Lisäksi laskennassa voidaan ottaa huomioon myös muita tekijöitä, kuten tuuli, joka voidaan kompensoida suodattimen avulla. Ohjausyksikkö laskee näiden tietojen perusteella vaiheessa 212 sellaisen työntövoimavektorin F suuruuden, joka pitää aluksen paikoillaan halutussa sijaintipisteessä ja suunnassa tai siirtää aluksen takaisin haluttuun sijaintipis- teeseen ja suuntaan kuvan 1c mukaisesti. Edullisesti sama työntövoimavektori F välitetään molemmille ohjauslohkoille 16 vesisuihkuvetolaitteiden ohjausta varten. Ohjauksen tarkkuuden parantamiseksi ja kohinan vähentämiseksi ohjausyksikön laskentaan kuuluu edullisesti PIDsäädin kullekin kanavalle eli suunnalle, joka toimii virhettä korjaavana säätöalgoritmina aluksen poikkisuuntaisen x-suunnan suhteen, pituussuuntaisen y-suunnan ja aluksen kiertokulma eli z-suunnan suhteen. Edullisesti säädin on PID-säädin.S N In Figure 4a, the differences between the x- and y-coordinates of the location information between the desired N and its current location point are shown with the labels e x and y. In addition, other factors can also be taken into account in the calculation, such as wind, which can be compensated with the help of a filter. Based on this information, the control unit calculates in step 212 the magnitude of a thrust vector F that keeps the ship in place at the desired location point and direction or moves the ship back to the desired location point and direction as shown in Figure 1c. Preferably, the same thrust vector F is transmitted to both control blocks 16 for controlling the water jet drive devices. In order to improve steering accuracy and reduce noise, the calculation of the control unit preferably includes a PID controller for each channel, i.e. direction, which serves as an error-correcting control algorithm in relation to the ship's transverse x-direction, longitudinal y-direction and the ship's rotation angle, i.e. z-direction. Preferably, the controller is a PID controller.

Seuraavaksi on kuviin 4a - 4d viitaten selitetty keksinnön mukaisen menetelmän ja vesisuihkuvetojärjestelmän toiminnan periaatetta. Luonnollisesti vesisuihkuvetolaitteita hyödyntävä aluksen liikuttaminen suoraan eteenpäin tai taaksepäin on helppo toteuttaa käyttämällä vesisuihkuvetolaitteita suuttimien ollessa täysin aluksen suuntaisina ja käyttäen joko peruutus- kauhaa tai ei riippuen kumpaan suuntaan ollaan menossa. Keksinnön mukainen menetelmä on erityisen edullinen tilanteessa, jossa N dp-ohjaus havaitsee aluksen 100 siirtyneen sivuttaissuunnassa O 25 eli aluksen keulan ja perän välisen pituussuunnan suhteessa ro poikittaisessa suunnassa pois halutusta sijaintipisteestä pl. ~ Mikäli tarvittava työntövoimavektori F käsittää aluksen 100 = poikkisuuntaisen voimakomponentin, on poikkisuuntainen voima- N komponentti saatava aikaan pääasiallisesti aluksen 100 pi- i 30 tuussuuntaisesti vettä suihkuttavilla vesisuihkuvetolaitteilla N 12. Kun otetaan huomioon vielä se, että haluttu työntövoima- N vektori täytyy olla myös aluksen pituussuunnassa oikean kokoinen, joudutaan ohjauslohkojen vesisuihkuvetolaitteilla kohdistamaan usein toistensa suhteen aluksen pituussuunnassa vastakkaiset voimat poikittaissuuntaisen voiman oikean suuruuden aikaan- saamiseksi.Next, with reference to figures 4a to 4d, the principle of operation of the method according to the invention and the water jet traction system has been explained. Naturally, moving a ship directly forward or backward using water jet propulsion devices is easy to implement by using water jet propulsion devices with the nozzles completely parallel to the ship and using either a reversing bucket or not, depending on which direction you are going. The method according to the invention is particularly advantageous in a situation where the N dp control detects that the vessel 100 has moved in the lateral direction O 25 , i.e. in relation to the longitudinal direction between the bow and stern of the vessel ro in the transverse direction away from the desired location point pl. ~ If the necessary thrust vector F includes the ship 100 = the transverse force component, the transverse force N component must be achieved mainly by water jet thrusters N 12 that spray water in the direction of the ship 100. Taking into account the fact that the desired thrust N vector must also be the ship's of the right size in the longitudinal direction, it is often necessary to use the water jet traction devices of the steering blocks to align the opposite forces in relation to each other in the longitudinal direction of the ship in order to achieve the correct magnitude of the transverse force.

Dp-ohjauksen havainnointi perustuu sijaintipoikkeamaan Ap ja suuntapoikkeamaan Az, jotka välitetään edullisesti CDU:lta HCU:lle, joka laskee tarvittavan työntövoimavektorin F, jolla alus saatetaan haluttuun sijaintipisteeseen pl ja suunta zl.The observation of the Dp control is based on the position deviation Ap and the direction deviation Az, which are preferably transmitted from the CDU to the HCU, which calculates the necessary thrust vector F, with which the ship is brought to the desired position point pl and direction zl.

Mikäli aluksen suuntaa ei tarvitse muuttaa, työntövoimavektorin tulee kulkea vesisuihkuvetolaitteen voimapisteen ja aluksen painopisteen kautta, jotta alukselle saadaan aikaan sivusuun- tainen voima, joka ei kuitenkaan käännä aluksen suuntaan, vaan ainoastaan siirtää alusta sivuttaissuunnassa.If the direction of the ship does not need to be changed, the thrust vector must pass through the force point of the water jet traction device and the center of gravity of the ship, in order to create a lateral force for the ship, which does not, however, turn the ship's direction, but only moves the ship laterally.

Mikäli aluksen suuntaa halutaan muuttaa, tällöin kohdistetaan työntövoima- vektori aluksen painopisteen ohi haluttuun kääntymissuuntaan.If you want to change the ship's direction, then the thrust vector is aligned past the ship's center of gravity to the desired turning direction.

Painopisteen kautta tapahtuvan voimavektorin avulla tapahtuvan ohjauksen teoria toimii erityisesti, kun vauhti veden suhteen on lähes nolla.The theory of steering using a force vector through the center of gravity works especially when the speed relative to the water is almost zero.

Tällöin viskoosilla alustalla alus pyrkii luon- nollisesti kiertymään kokonaispainopisteensä ympäri.In this case, on a viscous surface, the ship naturally tends to roll around its overall center of gravity.

Mikäli aluksen ja veden liike-ero kasvaa, aluksen pohjan hydrodynaamiset ominaisuudet saattavat mutkistaa asiaa.If the difference in movement between the ship and the water increases, the hydrodynamic properties of the ship's bottom may complicate the matter.

Tällainen tilanne voi olla esimerkiksi pyrittäessä cpaikallaanpitoon virtaavassa joessa.Such a situation can be, for example, when trying to stay in place in a flowing river.

Tavoitteena on olla paikallaan maan suhteen, vaikka veden suhteen alus saattaa olla liikkeessä.The goal is to be stationary with respect to the land, even though the ship may be moving with respect to the water.

Tällaisten tilanteiden N kompensoiminen voi tulla tarpeelliseksi.Compensating N for such situations may become necessary.

S 25 ro Työntövoimavektorin laskennassa haluttu tydntdvoimavektori ~ jaetaan vektoriyhtälönä sen veneen suuntaisiin ja sen poikki- = suuntaisiin komponentteihin kukin ohjauslohkon osalta.S 25 ro In the calculation of the thrust vector, the desired tydntd force vector ~ is divided as a vector equation into its components parallel to the boat and its transverse = directional components for each steering block.

Tämä on N esitetty kuvan 4b vaiheissa 216 ja 222. Peruutuskauhaa käy- i 30 tettäessä vesisuihkuvetolaitteen hyötysuhde on huomattavasti N heikompi kuin ilman peruutuskauhaa ajettaessa.This is N shown in steps 216 and 222 of Figure 4b. When using the reversing bucket, the efficiency of the water jet traction device is considerably N weaker than when driving without the reversing bucket.

Tämän vuoksi on N ensin määritettävä peruutuskauhaa käyttävän ohjauslohkon sivusuuntaisen vektorin suuruus vesisuihkuvetolaitteen het- kellisellä kierrosluvulla, ja sen jälkeen kompensoitava lopullinen työntövoimavektori suunnan ja suuruuden osalta asettamalla pääasiallisesti ilman peruutuskauhaa käytettävän ohjauslohkon vesisuihkuvetolaitteiden suuttimien ja peruutus- kauhan asennot.For this reason, N must first determine the magnitude of the lateral vector of the control block using the reversing bucket with the instantaneous speed of the waterjet traction device, and then compensate the final thrust vector in terms of direction and magnitude by setting the positions of the nozzles and the reversing bucket of the waterjet traction devices of the control block that is mainly used without the reversing bucket.

Näin saavutetaan myös parempi välitön suuttimen vaste, sillä suuttimen herkkyys sivusuuntaisille voimilla on suurempi, ts. suuttimen suunnan muutos muuttaa käytännössä ohjausvektorin suuntaa isommassa suhteessa.In this way, a better immediate response of the nozzle is also achieved, as the sensitivity of the nozzle to lateral forces is greater, i.e. a change in the direction of the nozzle practically changes the direction of the control vector to a greater extent.

Käytännössä peruutuskauha ovat edullisesti aina jonkin verran käytössä, koska peruutuskauha on aina tällöin ”toimin- ta-alueella” ilman epäjatkuvuuskohtia.In practice, the reversing bucket is preferably always in some use, because the reversing bucket is always in the "operating area" without discontinuities.

Tämä on edullisempaa, kuin pienen hetken ajan käyttää kauha täysin ylhäällä.This is cheaper than using the bucket at full height for a short while.

Eri- koistilana on tässä suoraan eteenpäin työntö kahdella jetillä tavoitepistettä kohden, mutta tällöinkin säätö tehdään edul- lisesti siten, että peruutuskauhat hieman ”jarruttavat”. Peruutuskauhaa voidaan käyttää myös poikkeuttamaan osa vesi- suihkuvetolaitteen virtauksesta vastakkaiseen suuntaan kuin valtaosa virtauksesta käyttämällä peruutuskauhaa osittain peruuttavassa asennossa.A special mode here is a straight forward thrust with two jets per target point, but even then the adjustment is advantageously made so that the reversing buckets "brake" a little. The reversing bucket can also be used to deflect part of the flow of the waterjet drive device in the opposite direction to the majority of the flow by using the reversing bucket in the partially reversing position.

Tässä yhteydessä puhuttaessa peruu- tuksesta tarkoitetaan sellaisen voiman aikaansaamista, joka saa aikaan alusta peruutussuuntaan työntävän voiman, vaikka alus ei liikkuisikaan peruutussuuntaan.When talking about reversing in this context, it means creating a force that causes the vessel to push in the reversing direction, even if the ship is not moving in the reversing direction.

Vesisuihkuvetolaitteen moot- AN torin hetkellisen kierrosluvun perusteella voidaan laskea kunkin O 25 ohjauslohkon aikaansaama voima aluksen suunnassa ja sen ro poikkisuunnassa suuttimen ja peruutuskauhan eri asennoilla. ~ = Edullisesti kummankin ohjauslohkon vesisuihkuvetolaitteelle tai N -laitteille on määritetty asennuspaikasta riippuva rooli i 30 dp-ohjauksessa, joka on käytännössä yhden ohjauslohkon vesi- N suihkuvetolaitteiden osalta peruutussuuntaan työntäminen ja N toisen ohjauslohkon vesisuihkuvetolaitteiden osalta keulan suuntaan työntö.Based on the current speed of the engine of the water jet propulsion device, the force generated by each O 25 control block in the direction of the ship and in its transverse direction can be calculated with different positions of the nozzle and reversing bucket. ~ = Advantageously, the water jet traction device or N devices of both control blocks have a role depending on the installation location in the i 30 dp steering, which is practically pushing one control block in the reverse direction for the water N jet traction devices and pushing in the forward direction for the N water jet traction devices of the other control block.

Laskenta aloitetaan peruutuskauhaa käyttävästä ohjauslohkosta ja tehdään sen jälkeen toiselle ohjauslohkolle,The calculation is started from the control block using the reversing bucket and is then done for the other control block,

jotta kahden itsenäisen ohjauslohkon avulla saavutetaan tarvittava työntövoimavektori muuttamatta kummankaan ohjaus- lohkon vesisuihkuvetolaitteen moottorin kierroslukua ohjausta varten.so that with the help of two independent control blocks, the required thrust vector is achieved without changing the engine speed of the water jet propulsion device of both control blocks for control.

Tarkemmin sanottuna laskentaa varten voi olla määritetty ennalta esimerkiksi kuvan 2 lohko-ohjaimen 24 muistiin 38 työntövoi- mafunktiot, jotka esittävät työntövoimavektorin suunnan ja suuruuden kaikilla suuttimen ja peruutuskauhan asennoilla, kukin työntövoimafunktio moottorin eri kierroslukualueelle. Kyseiset työntövoimafunktiot 232 tai -taulukot on esitetty vaiheissa 228 ja 230. Toisin sanottuna kukin taulukko sisältää kullekin kierrosluvulle aikaansaadun voiman suuruuden suuttimen ja peruutuskauhan kaikissa eri asennoissa ja niiden kombinaa- tioissa. Voimien suuruuslaskenta voi perustua esimerkiksi virtauslaskentaan, joka voi olla varsin raskasta suorittaa reaaliaikaisesti. Tästä syystä on edullista, että voimien suuruuksien laskentaa varten on määritetty monimutkaisien virtauslaskentojen kautta valmiiksi taulukkoon yksinkertais- tettuja matemaattisesti diskreettejä matriisifunktiota eli työntövoimafunktioita, jolloin HCU:n laskentateho voi olla huomattavasti pienempi kuin jos laskenta suoritettaisiin reaaliaikaisesti virtauslaskentaan perustuen. Vaihtoehtoisesti N laskenta voidaan suorittaa myös reaaliaikaisesti virtauslas- O 25 kentaan perustuen, mikäli HCU:n laskentateho ja muut ominaisuudet 3 sen sallivat. ™~ = Edullisesti tarvittavan ohjaavan työntövoimavektorin perus- N teella työntövoimafunktioilla lasketaan kunkin ohjauslohkon i 30 vesisuihkuvetolaitteen moottorin sen hetkisen kierrosluvun N perusteella ohjauskomennot suuttimen asennolle kussakin N ohjauslohkossa 16 kuvan 3 vaiheiden 218 ja 224 mukaisesti, kuten myös ohjauskomennot peruutuskauhan asennolle kussakin ohjaus- lohkossa 16 kuvan 3 vaiheiden 220 ja 226 mukaisesti.More specifically, for the calculation, thrust functions that show the direction and magnitude of the thrust vector at all positions of the nozzle and reversing bucket can be predetermined, for example, in the memory 38 of the block controller 24 of Figure 2, each thrust function for a different engine speed range. The thrust functions 232 or tables in question are shown in steps 228 and 230. In other words, each table contains the amount of force generated for each rpm in all different positions and combinations of the nozzle and reversing bucket. The magnitude calculation of forces can be based on, for example, flow calculation, which can be quite difficult to perform in real time. For this reason, it is advantageous that, through complex flow calculations, mathematically simplified discrete matrix functions, i.e. thrust functions, have been determined in a table for the calculation of the magnitudes of the forces, in which case the calculation power of the HCU can be significantly lower than if the calculation were performed in real time based on the flow calculation. Alternatively, the N calculation can also be performed in real time based on the flow calculation O 25 field, if the HCU's calculation power and other properties 3 allow it. ™~ = Preferably on the basis of the required steering thrust vector N, the thrust functions are used to calculate the control commands for the position of the nozzle in each of the N control blocks 16 according to steps 218 and 224 in Fig. 3, as well as the control commands for the reversing bucket position in each control block 16 of Fig. 3 according to steps 220 and 226.

Edellä esitetty laskenta tapahtuu edullisesti ohjausyksikön HCU:issa eli kunkin ohjauslohkon HCU suorittaa laskennan erikseen.The calculation presented above preferably takes place in the HCUs of the control unit, i.e. the HCU of each control block performs the calculation separately.

Näin saadaan laskettua tarvittavat ohjauskomennot kunkin ohjauslohkon JCU:ita varten.In this way, the necessary control commands for the JCUs of each control block can be calculated.

Työntövoimavektorin suuruuteen vaikutetaan peruutuskauhan ja suuttimen asennolla siten, että mitä suurempi asento on käytössä, sitä suurempi voima saadaan aikaan.The magnitude of the thrust vector is influenced by the position of the reversing bucket and the nozzle, so that the larger the position is in use, the greater the force is generated.

Toisin sanottuna mitä enemmän peruutuskauhaa lasketaan alaspäin suuttimen ollessa keskelle, sitä suurempi työntövoimavektorin aluksen pituussuuntainen komponentti vastakkaiseen suuntaan saadaan aikaan.In other words, the more the reversing bucket is lowered with the nozzle centered, the greater the ship's longitudinal component of the thrust vector in the opposite direction is produced.

Eli jos peruutuskauha on täysin ylhäällä, saadaan aikaan maksimityöntö eteenpäin, peruutuskauhan ollessa keskellä voima on nolla ja täysin alhaalla maksimiveto eli maksimivoima peruutussuuntaan.That is, if the reversing bucket is completely up, maximum forward thrust is achieved, when the reversing bucket is in the middle, the force is zero and when it is completely down, maximum pull, i.e. maximum force in the reversing direction.

Mikäli suutin on poikkeutettuna esimerkiksi 25 astetta (maksimipoikkeutus) ja peruutuskauha on ylhäällä, maksimityöntö suuntaa 25 astetta toteutuu.If the nozzle is deviated by, for example, 25 degrees (maximum deviation) and the reversing bucket is up, the maximum thrust in the direction of 25 degrees is realized.

Mikäli suutin on edelleen 25 astetta poikkeutettuna ja peruutuskauhaa aletaan laskea, voimavektorin suunta ylittää tuon 25 astetta, kunnes kauha on keskiasennossa, jolloin voimavektori on suoraan sivulle 90 astetta ja jo huomattavasti hyötysuh- teeltaan vaimentunut.If the nozzle is still 25 degrees off and the reversing bucket starts to be lowered, the direction of the force vector exceeds that 25 degrees until the bucket is in the middle position, in which case the force vector is directly to the side by 90 degrees and is already significantly reduced in efficiency.

Koska vesisuihkuvetolaitteen kierrosluku voidaan valita vapaasti AN aluksen ohjattavuuden kannalta vallitsevan minimikierrosluvun ja O 25 moottorikohtaisen maksimikierrosluvun väliltä, voidaan kunkin ro moottorin kierrosluku valita tarvittaessa itsenäisesti varsin ~ korkeaksi, jotta aluksen lisälaitteille riittää tehoa = dp-ohjauksen ohella.Since the speed of the water jet propulsion device can be freely selected between the minimum speed that prevails in terms of the ship's maneuverability AN and the maximum speed of the O 25 engine, the speed of each ro engine can be independently selected quite ~ high, if necessary, so that there is enough power for the ship's additional equipment = in addition to dp control.

Tällöin pientä työntövoimavektoria N tarvittaessa peruutuskauhan ja suuttimen asennot tulee rajoittaa i 30 varsin pieniksi.In this case, the small thrust vector N, if necessary, the positions of the reversing bucket and the nozzle should be limited i 30 to quite small.

Edullisesti eteenpäin työntävän vesisuihku- N vetolaitteen voimavektoria on rajoitettava rajoittamalla N suuttimen ja peruutuskauhan kulmaa, jotta voimavektori ei ole liian suuri.Preferably, the force vector of the forward-pushing water jet N drive must be limited by limiting the angle of the N nozzle and the reverse bucket, so that the force vector is not too large.

Kun tarvittavat peruutuskauhan ja suuttimen asennot tarvittavan ohjaavan työntövoimavektorin aikaansaamiseksi ovat määritetty vaiheissa 228 ja 230 molempien ohjauslohkojen vesisuihkuveto- laitteille, lähetetään ohjauskomennot kunkin ohjauslohkon JCU:lle.Once the necessary reversing bucket and nozzle positions to provide the required steering thrust vector have been determined in steps 228 and 230 for the waterjet thrusters of both control blocks, control commands are sent to the JCU of each control block.

Keksinnön mukainen vesisuihkuvetojärjestelmä voidaan toteuttaa jo olemassa olevien alusten yhteydessä tekemällä tarvittavat muutokset olemassa olevaan kalustoon. Edullisimmin keksintöä toteutetaan uusien alusten yhteydessä.The water jet drive system according to the invention can be implemented in connection with already existing vessels by making the necessary changes to the existing equipment. The invention is most advantageously implemented in connection with new ships.

Jos vesisuihkuvetolaitteiden moottorin kierrosluvut ovat tarpeettoman korkeat DP-ohjauksen pyynnin kannalta, voidaan voimapyynti silti toteuttaa rajoittamalla sekä suuttimen että peruutuskauhan kulmia sopivasti. Voimantuotto sivusuunnassa on noin 1/10 etu-takasuuntaisesta voimantuotosta ja hyötysuhteen vuoksi maksimaalinen taaksepäin suuntautuva voima vain 40 % eteenpäin suuntautuvasta. Erään sovellusmuodon mukaan keksinnön mukainen vesisuihkuve- tojärjestelmä voidaan toteuttaa käyttäen esimerkiksi Bosch Rextrothin venttiililohkoja ja HCU ja JCU voidaan toteuttaa käyttäen esimerkiksi jotain seuraavista markkinoilla olevista AN komponenteista: CrossControl CrossFire SX, CrossControl O 25 CrossCore XM, BOSCH RC10-10 Series 31, Bosch BODAS RC4-5/30, Bosch ro BODAS RC40, Epec 5050 Control Unit tai Exertus HCM2010S. CDU voi ~ olla esimerkiksi Bosch BODAS DI 4 display, Epec 6107 display unit, = Epec 6112 display unit, CrossControl VC, CrossControl CCpilot N x900 tai Exertus MID2170S Multi Information Display. Periaat- i 30 teessa JCU tai HCU-ohjaimiksi käy mikä tahansa propotionaali- N venttiiliä ohjaava ohjelmoitava laite, jossa on riittävästi N laskentatehoa ja tarvittavat 1I/O-rajapinnat antureille ja kenttäväylille. Tällaisia laitteita voivat olla esimerkiksi edellä mainittujen toimittajien tarkoitukseen soveltuvat tuotteet. CDU:n laskenta alustaa voidaan verrata mihin tahansa esimerkiksi Codesys-, C++- tai C-koodia, (yleisesti algoritmia) pyörittävään alustaan, joka keskustelee kenttäväylien kanssa. Logiikka voidaan suunnitella mallipohjaisesti (MDB) -periaatteella Matlab/Simulink ympäristössä, josta itse algoritmi generoidaan valituksi koodiksi. Tämä koodi voidaan sisällyttää ohjaimiin, joihin on muodostettu tarvittavat fyysiset ulos- ja sisääntulot.If the engine revolutions of the water jet traction devices are unnecessarily high for DP control capture, force capture can still be implemented by appropriately limiting the angles of both the nozzle and the reversing bucket. The power output in the lateral direction is about 1/10 of the front-back power output, and due to efficiency, the maximum backward power is only 40% of the forward power. According to one application form, the water jet drive system according to the invention can be implemented using, for example, Bosch Rextroth valve blocks, and the HCU and JCU can be implemented using, for example, one of the following AN components on the market: CrossControl CrossFire SX, CrossControl O 25 CrossCore XM, BOSCH RC10-10 Series 31, Bosch BODAS RC4 -5/30, Bosch ro BODAS RC40, Epec 5050 Control Unit or Exertus HCM2010S. CDU can be, for example, Bosch BODAS DI 4 display, Epec 6107 display unit, = Epec 6112 display unit, CrossControl VC, CrossControl CCpilot N x900 or Exertus MID2170S Multi Information Display. In principle, any programmable device that controls proportional N valves with sufficient N computing power and the necessary 1I/O interfaces for sensors and field lines can be used as JCU or HCU controllers. Such devices can be, for example, products suitable for the purpose of the aforementioned suppliers. CDU's computing platform can be compared to any platform running e.g. Codesys, C++ or C code, (generally an algorithm) that talks to field channels. The logic can be designed using the model-based (MDB) principle in the Matlab/Simulink environment, from which the algorithm itself is generated as the selected code. This code can be included in controllers with the necessary physical inputs and outputs.

OF OF O

N 0 <QN 0 <Q

OF

I jami a 0I Jam a 0

O <r oO<r o

O OF O OF

Claims

PATENT CLAIMS

1. A method for keeping the ship (100) at an automatically selected location point (pl) by means of a water jet propulsion system (10), where the water jet propulsion system (10) includes two control blocks (16) comprising at least one water jet drive device (12) with motors (14) and a control unit controlling the control blocks (16) ( 18), where each water jet traction device (12) includes a nozzle (20) and a reversing bucket (22), where in the method the vessel (100) is controlled automatically in the following steps, - the desired location point (pl) and direction (zl) for the vessel (100) are selected, - determined the current position point (p2) and direction (z2) of the vessel (100), - the desired position point (pl) and the current position point (p2) are compared to determine the position deviation (Ap), - the desired direction (z1) and the current direction (z2) are compared for the direction deviation (Az ), - on the basis of the position deviation (Ap) and direction deviation (Az), the control commands of the control blocks (16) are formed to control the ship (100) as desired to the desired location point (pl) and direction (zl), - the N nozzles (20) and reversing buckets (22) of the water jet propulsion system (10) of the vessel (100) are directed based on control commands O 25 to the desired location point (pl) and ro direction (zl) of the vessel (100) in order to achieve the guiding thrust vector (F) ~ only by means of the guiding = thrust vector (F) provided by the water jet propulsion devices (12), N characterized by the fact that in the method i 30 - a separate N steering command is formed for each steering block (16) based on the required guiding thrust vector (F) N without changing the engine ( 14) rpm, and - the nozzle (20) and reversing bucket (22) of the water jet drive device (12) of each control block (16) are controlled independently in relation to the other control block (16) in order to achieve the control thrust vector (F).

2. The method according to claim 1, characterized in that each separate control command is calculated in the following steps: - the direction and magnitude of the required steering thrust vector (F) is determined based on the positional deviation (Ap) and the directional deviation (Az), - the momentary moment of each motor (14) is determined rotational speed, - a position is determined for the nozzles (20) and reversing bucket (22) of the water jet drive device (12) of each control block (16) in which the desired steering thrust vector (F) is achieved with the help of the water jet drive devices of both control blocks (16) both in terms of direction and magnitude calculated according to the instantaneous revolutions of the engines (14).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the method uses pre-calculated and stored thrust functions (232) for each revolution number of the engine (14), which thrust function (232) comprises the result of all N positions of the nozzle (20) and the reversing bucket (22) in question the magnitudes of the thrust O 25 force vectors (F) generated by the revolutions, with the help of the thrust function (232) ro, the positions of each control block (16), each water jet drive device (12), the nozzle (20) and the reverse bucket (22) positions E are calculated based on the required thrust vector (F) . 3 > 30 4. A method according to one of claims 1 to 3, N characterized in that the position changes of the nozzle (20) and the reversing bucket N (22) are carried out at the same rate of change.

5. The method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the control unit (18) includes block controllers (24) for each control block (16), and the method transfers information about the revolutions of the motor (14) of the water jet traction device (12) of each control block (16) and from the position of the nozzle (20) and reversing bucket (22), also to the block controller (24) of the second control block (16) to duplicate the control in case of a malfunction.

6. Water jet propulsion system (10) for automatically keeping the vessel (100) at the desired location point (pl) and direction (zl), where the water jet propulsion system (10) includes two control blocks (16) each comprising at least one water jet propulsion device (12) with motors (14) and the control unit (18) that controls the control blocks (16), where each water jet traction device (12) includes a nozzle (20) and a reversing bucket (22) and their actuators (28), where the control unit (18) is adapted to perform the following actions on the vessel (100) to steer based on the desired position point (pl) and direction (zl) automatically: - to determine the current position point (p2) and direction (z2) of the vessel (100), - to compare the position deviation (Ap) between the desired position point (pl) and the current position point (p2) to determine N, S 25 - to compare the desired direction (zl) and the current direction ro (z2) to determine the direction deviation (Az), ~ - to form the position deviation (Ap) and the direction deviation- = on the basis of keama (Az) the N control commands of the water jet propulsion system (10) to steer the vessel (100) to the desired positions - tip (pl) and direction (zl), N - to control the nozzles (20) of the water jet propulsion system N (10) of the vessel (100) and reversing buckets ( 22) on the basis of control commands to create a thrust vector (F) that guides the ship (100) to the desired location point (pl) and direction (z1) only with the help of the thrust vector (F) provided by the water jet propulsion devices (12), characterized in that the control unit (18) is adapted to control the water jet propulsion devices (12) without changing the RPM of the engines (14) and the nozzle (20) and reversing bucket (22) of each water jet drive (12) independently to achieve thrust vector (F).

7. The water jet drive system according to claim 6, characterized in that the control unit (18) includes separate - block controller (24) adapted to receive the control requests of the hand controls belonging to the vessel and to translate the requests into control commands for the nozzle (20) and reversing bucket (22) of each water jet drive device, and - actuator controller (26) adapted to control the nozzle (20) and reversing bucket (22) of each water jet traction device (12) based on the control commands of the block controller (24) separately to control the vessel (100) to the desired location point (pl) and direction (zl).

8. The water jet drive system according to claim 7, characterized in that said block controller (24) is adapted to determine the positional deviation (Ap) and the directional deviation (Az) and to receive the commands of the manual controls belonging to the vessel.

S ™~ 9. The water jet drive system according to claim 6, characterized in that the control unit (18) includes a separate N system controller (25) adapted to determine the positional deviation (Ap) and the directional deviation (Az) and to receive commands from the hand controls belonging to the N ship .

OF

10. A water jet drive system according to one of claims 6 to 9, characterized in that said actuators

(28) are cylinder actuators (30) with an accuracy of 0.1 to 1.0 mm for the cylinder stroke length when the stroke length is 70 to 150 mm.

11. A water jet traction system according to one of claims 6 to 10, characterized in that the adjustment speed of the nozzle from one extreme position to another is less than 0.3 — 2.0 s, preferably 0.5 — 0.8 s and the water jet traction system includes a hydraulic pump with a maximum pressure level of 20 to 200 bar.

12. A water jet traction system according to claims 6 to 11, characterized in that the control unit (18) includes a memory (38) in which thrust functions (232) have been pre-calculated and stored for each rpm of the motor (14), which the thrust function (232) comprises the magnitudes of the thrust vectors (F) resulting from all positions of the nozzle (20) and the reversing bucket (22) at that speed, and said control unit (18) is adapted to calculate the positions of the nozzle (20) and the reversing bucket (22) of each water jet drive device (12) of each control block (16) based on the required thrust vector (F) by means of the thrust function (232) corresponding to the engine (14) revolutions of the current water jet traction device (12).

OF

O

N 0 ?

OF

I Jam a 0

O + o

O

OF

O

OF