ITTO20100092A1 - Procedimento e sistema per l'ancoraggio dinamico virtuale di imbarcazioni - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“PROCEDIMENTO E SISTEMA PER L'ANCORAGGIO DINAMICO VIRTUALE DI IMBARCAZIONIâ€

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Sfondo dell'invenzione

La presente invenzione riguarda un procedimento ed un sistema per l'ancoraggio dinamico virtuale di imbarcazioni.

Per "ancoraggio dinamico virtuale" si intende un sistema che permette di posizionare e mantenere un'imbarcazione in una posizione senza utilizzare un’ancora fisica convenzionale.

Descrizione della tecnica relativa

Nello stato della tecnica sono già state proposte soluzioni per il posizionamento di imbarcazioni senza l'impiego di un’ancora. Il documento US2003/0191562 descrive un sistema di posizionamento senza ancora che posiziona e mantiene un'imbarcazione in una posizione geografica selezionata senza l'impiego di un’ancora convenzionale. Il sistema di tipo noto utilizza un motore sterzabile la cui spinta e direzione di sterzo sono determinate e controllate sulla base di segnali di posizione ricevuti da satelliti GPS. Il sistema monitorizza in modo continuo la posizione ed il movimento dell'imbarcazione e li compara con le coordinate memorizzate di una posizione di ancoraggio selezionata per generare segnali di controllo per il motore sterzante. Un sistema di posizionamento simile à ̈ anche descritto nel documento WO95/28682.

I sistemi di posizionamento secondo la tecnica nota mantengono l'imbarcazione in prossimità di un punto selezionato. Di conseguenza, un'imbarcazione munita di un sistema di posizionamento senza ancora secondo la tecnica nota tende a rimanere ferma od a rimanere molto vicina al punto selezionato.

La regola empirica per l'ancoraggio di imbarcazioni con un’ancora di tipo convenzionale prevede che la lunghezza della catena dell'ancora sia circa quattro volte la profondità. Dato che le lunghezze tipiche della catena non sono superiori a un centinaio di metri, se la profondità supera i 50 m non si effettua un ormeggio con ancora. Sotto tale profondità, invece, normalmente si effettua un ormeggio con ancora. Di conseguenza, le imbarcazioni ormeggiate con un’ancora convenzionale sono suscettibili di muoversi in funzione della direzione del vento su una circonferenza con centro nel punto di ancoraggio e con un raggio dato dalla catenaria che si forma tra la prua della barca e l’ancora.

L'impiego di un sistema di posizionamento senza ancora secondo la tecnica nota comporta un rischio di collisione nel caso in cui un'imbarcazione con sistema di posizionamento senza ancora venga posizionata in prossimità di imbarcazioni ormeggiate con ancora convenzionale. Infatti, mentre l'imbarcazione con sistema di posizionamento senza ancora tende a rimanere ferma o molto vicina al punto selezionato, le imbarcazioni ormeggiate con ancora convenzionale si spostano di distanze anche considerevoli al variare della direzione del vento. Il movimento delle imbarcazioni ormeggiate con ancora convenzionale potrebbe portare tali imbarcazioni in rotta di collisione con un'imbarcazione che rimane stazionaria al variare della direzione del vento.

In generale, non esistono invece rischi di collisione fra imbarcazioni ormeggiate con ancora convenzionale poiché tali imbarcazioni si muovono in modo concorde al variare della direzione del vento.

Scopo e sintesi dell'invenzione

La presente invenzione si prefigge lo scopo di fornire un procedimento ed un sistema di ancoraggio dinamico con ancora virtuale che consentano di evitare il rischio che l’imbarcazione dotata di tale sistema di ancoraggio entri in collisione con imbarcazioni ormeggiate con ancora convenzionale.

Secondo la presente invenzione, tale scopo viene raggiunto da un procedimento e da un sistema di ancoraggio dinamico con ancora virtuale aventi le caratteristiche formanti oggetto delle rivendicazioni.

Il procedimento ed il sistema secondo la presente invenzione realizzano un posizionamento senza ancora che simula con ottima precisione il comportamento di un'imbarcazione ormeggiata con un’ancora convenzionale.

Pertanto, un'imbarcazione dotata di un sistema di ancoraggio dinamico virtuale secondo la presente invenzione si muove al variare della direzione del vento in modo del tutto analogo ad un'imbarcazione ormeggiata con un’ancora convenzionale. Questo permette di eliminare il rischio di collisione da cui sono affetti i sistemi di posizionamento senza ancora secondo la tecnica nota.

Breve descrizione dei disegni

La presente invenzione verrà ora descritta dettagliatamente con riferimento ai disegni allegati, dati a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

- la figura 1 Ã ̈ uno schema a blocchi di un sistema di ancoraggio dinamico con ancora virtuale secondo la presente invenzione,

- la figura 2 Ã ̈ una vista schematica illustrante in una vista laterale un'imbarcazione dotata di un sistema di ancoraggio secondo la presente invenzione, e

- la figura 3 Ã ̈ una vista schematica in pianta illustrante il comportamento di un'imbarcazione dotata di un sistema secondo la presente invenzione in funzione della variazione della direzione del vento.

Descrizione dettagliata di una forma di attuazione dell'invenzione

Con riferimento alla figura 1, un sistema di ancoraggio dinamico con ancora virtuale secondo la presente invenzione à ̈ indicato nel suo insieme con 10. Il sistema 10 comprende un'unità elettronica di controllo 12 che riceve i segnali provenienti da un gruppo di apparecchi di rilevamento 14 che fanno parte della dotazione standard di un'imbarcazione. Il gruppo di apparecchi di rilevamento 14 comprende:

- un dispositivo di rilevamento di posizione satellitare 16, standard o differenziale, atto a rilevare la posizione geografica dell'imbarcazione,

- un ecoscandaglio 18 per misurare la profondità al di sotto dell'imbarcazione,

- un anemometro 20 per misurare l'intensità e la direzione del vento,

- una bussola elettronica 22, e

- sensori di prossimità opzionali 24 atti a rilevare la presenza di ostacoli nelle vicinanze dell'imbarcazione.

Il sistema di ancoraggio dinamico con ancora virtuale 10 comprende inoltre un gruppo di manovra 26 anch'esso facente parte della dotazione standard dell'imbarcazione. Il gruppo di manovra 26 comprende un'elica di prua 28 ed un’elica di poppa 30, o in alternativa un’elica di poppa sterzabile a 360°, comandate da rispettivi motori elettrici alimentati da un pacco di batterie 32. Il pacco di batterie 32 à ̈ associato ad un carica-batterie 34 che riceve l'alimentazione elettrica da un generatore 36 o da una rete (presa a banchina) 38. L'unità elettronica di controllo 12 può essere associata ad un dispositivo di segnalazione di allarme 40.

Con riferimento alle figure 2 e 3 verrà ora descritto il funzionamento del sistema di ancoraggio dinamico con ancora virtuale 10 secondo la presente invenzione. Il punto A indica un punto di ancoraggio virtuale dell'imbarcazione B. Il punto di ancoraggio virtuale A à ̈ la posizione della prua dell'imbarcazione B nel momento in cui viene attivato il sistema di ancoraggio virtuale 10.

Quando viene attivato il sistema 10, ad esempio mediante un pulsante od uno schermo di tipo touch-screen, l'unità elettronica di controllo 12 rileva la profondità P rilevata mediante l'ecoscandaglio 18 ed acquisisce la posizione geografica del punto di ancoraggio virtuale A tramite il dispositivo di rilevamento di posizione satellitare 16.

L'unità elettronica di controllo 12 calcola quindi una lunghezza di catena virtuale L pari a quattro volte la profondità P, in base alle regole empiriche utilizzate per l'ormeggio di imbarcazioni con ancora convenzionale. In base ai valori della profondità P e della lunghezza di catena virtuale L, l'unità elettronica di controllo 12 calcola un raggio di ancoraggio dinamico virtuale R. Il raggio di ancoraggio virtuale R à ̈ ottenuto dal calcolo della catenaria che, nel caso di ancora fisica, si formerebbe tra l’ancora e la prua della barca.

Il calcolo della lunghezza di catena virtuale L e del raggio di ancoraggio virtuale R viene effettuato soltanto nel caso in cui la profondità P sia inferiore a 50 m. Se la profondità P à ̈ superiore a 50 m l'unità elettronica di controllo 12 comanda il gruppo di manovra 26 in modo da mantenere l'imbarcazione B in prossimità del punto di ancoraggio virtuale A, in modo analogo ai dispositivi di posizionamento senza ancora secondo la tecnica nota, mantenendo comunque la prua nella direzione del vento per minimizzare la pressione dello stesso sull’imbarcazione. Infatti, le regole per l'ormeggio di imbarcazioni con ancora convenzionale prevedono che non si effettui l'ancoraggio dell'imbarcazione quando la profondità à ̈ superiore a 50 m.

Se la profondità P à ̈ inferiore a 50 m, l'unità elettronica di controllo 12 comanda i motori elettrici di azionamento dell'elica di prua 28 e dell'elica di poppa 30 (o nel caso di motore di poppa sterzabile solo di quest’ultimo) per posizionare automaticamente l'imbarcazione B in un punto di stazionamento S. Il punto di stazionamento S à ̈ situato ad una distanza dal punto di ancoraggio virtuale A pari al raggio di ancoraggio virtuale ed à ̈ situato su una semiretta avente origine nel punto di ancoraggio virtuale A e diretta secondo la direzione del vento W.

Finché rimane attivo, il sistema di ancoraggio dinamico virtuale 10 secondo la presente invenzione rileva periodicamente la posizione dell'imbarcazione B tramite il dispositivo di rilevamento di posizione satellitare 16 e riporta l'imbarcazione B nel punto di stazionamento S se l'imbarcazione si à ̈ spostata dal punto di stazionamento S. Il sistema di ancoraggio virtuale 10 controlla periodicamente la direzione del vento W e corregge la posizione del punto di stazionamento S al variare della direzione del vento. Come à ̈ illustrato nella figura 3, se la direzione del vento cambia da W a W’ il sistema corregge la posizione del punto di stazionamento da S ad S’. Pertanto, l'imbarcazione B si muove al variare della direzione del vento in modo sostanzialmente identico ad un'imbarcazione ormeggiata con un ancora convenzionale.

L'unità elettronica di controllo 12 à ̈ preferibilmente programmata per orientare l'imbarcazione B secondo la direzione del vento W sulla base delle informazioni fornite dalla bussola 22.

Quando à ̈ attivo il sistema di ancoraggio dinamico virtuale, l'unità elettronica di controllo 12 rileva periodicamente la profondità tramite l'ecoscandaglio 18 ed attiva il dispositivo di allarme 40 se la profondità rilevata scende al di sotto di un livello di sicurezza prestabilito. L'unità elettronica di controllo 12 attiva inoltre il dispositivo di allarme 40 se i sensori di prossimità 24 rilevano un ostacolo nelle vicinanze dell'imbarcazione.

Il sistema di ancoraggio dinamico virtuale secondo la presente invenzione può anche essere utilizzato per l’assistenza all'ormeggio in porto. È sufficiente impostare le coordinate della postazione da raggiungere e la rotta da seguire ed il sistema può suggerire od effettuare autonomamente le correzioni necessarie per portare l’imbarcazione nella posizione desiderata, nella quale sarà possibile effettuare l'ormeggio con i metodi tradizionali. La presenza dei sensori di prossimità riduce il rischio di collisioni durante le manovre di ormeggio.

Inoltre il sistema può essere utilizzato in funzione di allarme antipirateria. Durante la permanenza in rada alla segnalazione di prossimità di un oggetto può essere attivata l’attivazione automatica di tutte le luci di bordo e di eventuali fari aggiuntivi, per un’azione deterrente.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di costruzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione così come definito dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento di ancoraggio dinamico con ancora virtuale per imbarcazioni, comprendente le fasi di: - acquisire la posizione di un punto di ancoraggio virtuale (A) dell'imbarcazione (B), - determinare un raggio di ancoraggio virtuale (R) in funzione della profondità (P) in detto punto di ancoraggio virtuale (A), - definire periodicamente le coordinate geografiche di un punto di stazionamento (S, S’) situato ad una distanza da detto punto di ancoraggio virtuale (A) pari a detto raggio di ancoraggio virtuale (R) e su una semiretta avente origine in detto punto di ancoraggio virtuale (A) e direzione coincidente con la direzione del vento (W, W’), e - posizionare e mantenere l'imbarcazione (B) in prossimità di detto punto di stazionamento (S, S’).
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre la fase di mantenere l'imbarcazione (B) allineata a detta direzione del vento (W, W’).
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui detto raggio di ancoraggio virtuale (R) viene determinato impostando una lunghezza di catena di ancora virtuale (L) pari a quattro volte la profondità (P).
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, in cui detto punto di stazionamento (S) viene fatto coincidere con detto punto di ancoraggio virtuale (A) quando la profondità (P) à ̈ superiore ad una soglia predeterminata.
5. 5. Sistema di ancoraggio con ancora virtuale per imbarcazioni, in cui l’imbarcazione (B) comprende: - un dispositivo di rilevamento di posizione satellitare (16), - un misuratore di profondità (18), - un misuratore della direzione del vento (20), e - un gruppo di manovra (26) includente un’elica di poppa (30) ed un'elica di prua (28) comandate da rispettivi motori elettrici o un unico gruppo di manovra di poppa sterzabile a 360°, il sistema di ancoraggio virtuale (10) comprendendo un'unità elettronica di controllo (12) programmata per: - acquisire la posizione di un punto di ancoraggio virtuale (A) mediante detto dispositivo di rilevamento di posizione satellitare (16), - determinare un raggio di ancoraggio virtuale (R) in funzione della profondità (P) in detto punto di ancoraggio virtuale (A), - definire periodicamente un punto di stazionamento (S, S’) situato ad una distanza da detto punto di ancoraggio virtuale (A) pari a detto raggio di ancoraggio virtuale (R) e su una semiretta avente origine in detto punto di ancoraggio virtuale (A) e diretta secondo la direzione del vento (W, W’), e - comandare i motori elettrici di dette eliche di poppa (30) ed elica di prua (28) o di un unico gruppo di manovra di poppa sterzabile a 360° per posizionare e mantenere l'imbarcazione (B) in prossimità di detto punto di stazionamento (S, S’).
6. 6. Sistema di ancoraggio dinamico virtuale secondo la rivendicazione 5, in cui l'unità elettronica di controllo (12) riceve inoltre segnali provenienti da una bussola elettronica (22) ed à ̈ programmata per comandare i motori elettrici di detta elica di poppa (30) e di detta elica di prua (28) o di un unico gruppo di manovra di poppa sterzabile a 360° per mantenere l'imbarcazione (B) allineata a detta direzione del vento (W, W’).
7. 7. Sistema di ancoraggio dinamico virtuale secondo la rivendicazione 5, in cui l'unità elettronica di controllo (12) riceve inoltre segnali provenienti da sensori di prossimità (24) ed à ̈ programmata per attivare una segnalatore di allarme (40) quando detti sensori di prossimità (24) segnalano la vicinanza dell'imbarcazione (B) ad ostacoli.
8. 8. Sistema di ancoraggio dinamico virtuale secondo la rivendicazione 6, in cui detta unità elettronica di controllo (12) à ̈ programmata per attivare detto segnalatore di allarme (40) quando la profondità rilevata mediante detto misuratore di profondità (18) à ̈ inferiore ad un livello di sicurezza prestabilito.