JP2001023100A - 自動航行システム - Google Patents
自動航行システムInfo
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- JP2001023100A JP2001023100A JP19401799A JP19401799A JP2001023100A JP 2001023100 A JP2001023100 A JP 2001023100A JP 19401799 A JP19401799 A JP 19401799A JP 19401799 A JP19401799 A JP 19401799A JP 2001023100 A JP2001023100 A JP 2001023100A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 船舶の自動航行システムにおいて、海上無線
など地上波により通信を行うため、その通信距離に自ず
と限界が生じ、専ら沿岸部でなければ航行システムが成
り立たない。また、時化などにより船舶が事故に遭い、
外洋に流された場合など、自動航行はおろか船舶の位置
も不明になるなどの課題があった。 【解決手段】 ＧＰＳ受信器内蔵低軌道衛星データ送受
信端末を用い、低軌道データ通信衛星を介して船舶と地
上局との通信を行うことにより、地球上のあらゆる海上
において自動航行を可能としたものである。
など地上波により通信を行うため、その通信距離に自ず
と限界が生じ、専ら沿岸部でなければ航行システムが成
り立たない。また、時化などにより船舶が事故に遭い、
外洋に流された場合など、自動航行はおろか船舶の位置
も不明になるなどの課題があった。 【解決手段】 ＧＰＳ受信器内蔵低軌道衛星データ送受
信端末を用い、低軌道データ通信衛星を介して船舶と地
上局との通信を行うことにより、地球上のあらゆる海上
において自動航行を可能としたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は衛星通信を利用した
船舶の航行に関する自動航行システムである。
船舶の航行に関する自動航行システムである。
【０００２】
【従来の技術】近年ＧＰＳ受信器の普及に伴い船舶にお
いても自船の位置を高精度で測位する技術が発達してい
る。また制御機器の発達に伴い船舶の操舵・運行を自動
制御が可能となっている。これらの技術と海上無線等を
利用し船舶の自動航行が可能となっている。
いても自船の位置を高精度で測位する技術が発達してい
る。また制御機器の発達に伴い船舶の操舵・運行を自動
制御が可能となっている。これらの技術と海上無線等を
利用し船舶の自動航行が可能となっている。
【０００３】図３は従来の自動航行システムの模式図で
ある。１は船舶であり、２は船舶１の操舵・運行を行う
航行制御装置である。３は各データを処理するデータ制
御装置であり、４は自船位置を測位するためのＧＰＳ受
信装置である。５は海上無線など地上局との通信を行う
通信装置である。６は船舶１と通信が可能な海上無線な
どの地上局である。
ある。１は船舶であり、２は船舶１の操舵・運行を行う
航行制御装置である。３は各データを処理するデータ制
御装置であり、４は自船位置を測位するためのＧＰＳ受
信装置である。５は海上無線など地上局との通信を行う
通信装置である。６は船舶１と通信が可能な海上無線な
どの地上局である。
【０００４】以下に、従来の自動航行システムについて
図４に示す従来の自動航行システムのフローチャートに
沿って、その動作を説明する。
図４に示す従来の自動航行システムのフローチャートに
沿って、その動作を説明する。
【０００５】船舶１は海上の目標点をめざして航行をす
るものとする。まず船舶１がＧＰＳ受信装置４により自
船位置を測位する。すなわち自船の現在の位置の緯度・
経度を測位によって求めるものである。この情報を測位
情報とする。測位情報は時々刻々と変化するが、ＧＰＳ
測位装置を使用することにより、最大誤差１００m、測
位周期１秒程度の測位情報を得ることができる。この測
位情報データは制御装置３に取り入れられ管理される。
この情報は必要であれば通信装置５を用いて地上局６に
送信される。地上局ではこのデータを基に当該船舶１の
方向・速度および目標位置を定め航行データとして船舶
１に返信する。船舶１では地上局からの航行データを通
信装置５により受信する。そしてこの航行データはデー
タ制御装置３に送られる。データ制御装置３は、送られ
てきた航行データに従い、航行制御装置２に指令を行
う。航行制御装置２では指令の通り操舵あるいは運行の
制御を行うことにより自船の向きや速度を変更し、目標
位置に自船を導く。このように航行することにより、地
上局において船舶１の位置を管理し、海上の障害物など
を考慮した航行システムが構成される。
るものとする。まず船舶１がＧＰＳ受信装置４により自
船位置を測位する。すなわち自船の現在の位置の緯度・
経度を測位によって求めるものである。この情報を測位
情報とする。測位情報は時々刻々と変化するが、ＧＰＳ
測位装置を使用することにより、最大誤差１００m、測
位周期１秒程度の測位情報を得ることができる。この測
位情報データは制御装置３に取り入れられ管理される。
この情報は必要であれば通信装置５を用いて地上局６に
送信される。地上局ではこのデータを基に当該船舶１の
方向・速度および目標位置を定め航行データとして船舶
１に返信する。船舶１では地上局からの航行データを通
信装置５により受信する。そしてこの航行データはデー
タ制御装置３に送られる。データ制御装置３は、送られ
てきた航行データに従い、航行制御装置２に指令を行
う。航行制御装置２では指令の通り操舵あるいは運行の
制御を行うことにより自船の向きや速度を変更し、目標
位置に自船を導く。このように航行することにより、地
上局において船舶１の位置を管理し、海上の障害物など
を考慮した航行システムが構成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのような航行
システムは海上無線など地上波により通信を行うため、
その通信距離に自ずと限界が生じ、専ら沿岸部でなけれ
ば航行システムが成り立たない。また時化などにより船
舶が事故に遭い外洋に流された場合など、自動航行はお
ろか船舶の位置も不明になるなどの課題があった。
システムは海上無線など地上波により通信を行うため、
その通信距離に自ずと限界が生じ、専ら沿岸部でなけれ
ば航行システムが成り立たない。また時化などにより船
舶が事故に遭い外洋に流された場合など、自動航行はお
ろか船舶の位置も不明になるなどの課題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明はＧＰＳ受信器内蔵低軌道衛星データ送受信
端末を用い、低軌道データ通信衛星を介して船舶と地上
局との通信を行うことにより、地球上のあらゆる海上に
おいて自動航行を可能としたものである。
に、本発明はＧＰＳ受信器内蔵低軌道衛星データ送受信
端末を用い、低軌道データ通信衛星を介して船舶と地上
局との通信を行うことにより、地球上のあらゆる海上に
おいて自動航行を可能としたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、ＧＰＳ受信器内蔵低軌道衛星データ送受信端末と操
舵および運行の制御を行う制御装置とを搭載した船舶
と、低軌道衛星データ送受信端末と船舶の航行指示を行
う制御装置を備えた地上管理局とから自動航行システム
であり、このようなシステムにより、船舶がどのような
位置にあったとしても地上管理局と船舶は確実に情報を
やりとりすることができるという作用を有する。
は、ＧＰＳ受信器内蔵低軌道衛星データ送受信端末と操
舵および運行の制御を行う制御装置とを搭載した船舶
と、低軌道衛星データ送受信端末と船舶の航行指示を行
う制御装置を備えた地上管理局とから自動航行システム
であり、このようなシステムにより、船舶がどのような
位置にあったとしても地上管理局と船舶は確実に情報を
やりとりすることができるという作用を有する。
【０００９】本発明の請求項２に記載の発明は、測位装
置と低軌道衛星データ送受信端末と操舵および運行の制
御を行う制御装置とを搭載した船舶と、低軌道衛星デー
タ送受信端末と船舶の航行指示を行う制御装置を備えた
地上管理局と、前記船舶と前記地上管理局の低軌道衛星
データ送受信端末どうしの送受信を仲介する低軌道衛星
と、からなる自動航行システムであって、前記船舶は前
記測位装置により得た測位情報を前記低軌道衛星データ
送受信端末を介して前記地上管理局に送信し、前記地上
管理局は受信した測位情報をもとに船舶を目標点に導く
航行データを作成し、前記航行データを前記低軌道衛星
データ送受信端末を介して前記船舶に送信し、前記船舶
は受信した航行データをもとに前記制御装置により航行
されることを特徴とする自動航行システムであり、この
ようなシステムにより、船舶はどのような位置において
も確実に自動航行制御されるという作用を有する。
置と低軌道衛星データ送受信端末と操舵および運行の制
御を行う制御装置とを搭載した船舶と、低軌道衛星デー
タ送受信端末と船舶の航行指示を行う制御装置を備えた
地上管理局と、前記船舶と前記地上管理局の低軌道衛星
データ送受信端末どうしの送受信を仲介する低軌道衛星
と、からなる自動航行システムであって、前記船舶は前
記測位装置により得た測位情報を前記低軌道衛星データ
送受信端末を介して前記地上管理局に送信し、前記地上
管理局は受信した測位情報をもとに船舶を目標点に導く
航行データを作成し、前記航行データを前記低軌道衛星
データ送受信端末を介して前記船舶に送信し、前記船舶
は受信した航行データをもとに前記制御装置により航行
されることを特徴とする自動航行システムであり、この
ようなシステムにより、船舶はどのような位置において
も確実に自動航行制御されるという作用を有する。
【００１０】以下本発明の実施の形態について、図１お
よび図２を用いて説明する。
よび図２を用いて説明する。
【００１１】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１における自動航行システムの模式図を示している。
態１における自動航行システムの模式図を示している。
【００１２】１は船舶であり、２は船舶１の操舵・運行
を行う航行制御装置であり、３は各データを処理するデ
ータ制御装置である。
を行う航行制御装置であり、３は各データを処理するデ
ータ制御装置である。
【００１３】７は低軌道衛星データ送受信端末であり、
内部にＧＰＳ受信器を内蔵している。８は低軌道衛星デ
ータ送受信端末と船舶１の航行指示を行う制御装置を備
えた地上管理局である。９は低軌道衛星である。
内部にＧＰＳ受信器を内蔵している。８は低軌道衛星デ
ータ送受信端末と船舶１の航行指示を行う制御装置を備
えた地上管理局である。９は低軌道衛星である。
【００１４】ここではデータ通信用として用いられるオ
ーブコム衛星とする。オーブコム衛星のシステムにおい
ては、高度約８００ｋｍの軌道に２６機の衛星が配置さ
れている。これら複数の衛星で地球表面をほぼ網羅して
双方向のデータ通信が行えるようになっている。
ーブコム衛星とする。オーブコム衛星のシステムにおい
ては、高度約８００ｋｍの軌道に２６機の衛星が配置さ
れている。これら複数の衛星で地球表面をほぼ網羅して
双方向のデータ通信が行えるようになっている。
【００１５】伝送速度は送信（端末から衛星への送信）
において２．４ｋｂｐｓ、受信（衛星から端末への受
信）において４．８ｋｂｐｓ程度の速度を得ることがで
きる。次に本実施の形態の動作を図２に示す本発明の実
施の形態１における自動航行システムのフローチャート
に沿って説明する。
において２．４ｋｂｐｓ、受信（衛星から端末への受
信）において４．８ｋｂｐｓ程度の速度を得ることがで
きる。次に本実施の形態の動作を図２に示す本発明の実
施の形態１における自動航行システムのフローチャート
に沿って説明する。
【００１６】船舶１は海上の目標点をめざして航行をす
るものとする。まず船舶１が低軌道衛星データ送受信端
末７に内蔵されたＧＰＳ受信器により自船位置を測位す
る。これにより得られた緯度・経度よりなる測位情報は
データ制御装置３に取り入れられ管理される。データ制
御装置３は必要である場合または所定のタイミングにて
管理している測位情報を低軌道衛星データ送受信端末７
を使用して送信する。送信されたデータは、低軌道衛星
９にて一旦受信される。そして低軌道衛星９からはこの
データが地上管理局８に送信される。
るものとする。まず船舶１が低軌道衛星データ送受信端
末７に内蔵されたＧＰＳ受信器により自船位置を測位す
る。これにより得られた緯度・経度よりなる測位情報は
データ制御装置３に取り入れられ管理される。データ制
御装置３は必要である場合または所定のタイミングにて
管理している測位情報を低軌道衛星データ送受信端末７
を使用して送信する。送信されたデータは、低軌道衛星
９にて一旦受信される。そして低軌道衛星９からはこの
データが地上管理局８に送信される。
【００１７】以上の経路により船舶１の測位データが地
上管理局８のもとに送信される。低軌道衛星９は地球上
空を周回する複数の低軌道衛星９である。衛星通信であ
るため当該船舶１が海洋のどこにいても通信が可能であ
る。すなわち通信は沿岸部に限られることなく行うこと
ができる。また地上管理局８も沿岸に設ける必要はない
ため、設置場所の制限が極めて少ない。
上管理局８のもとに送信される。低軌道衛星９は地球上
空を周回する複数の低軌道衛星９である。衛星通信であ
るため当該船舶１が海洋のどこにいても通信が可能であ
る。すなわち通信は沿岸部に限られることなく行うこと
ができる。また地上管理局８も沿岸に設ける必要はない
ため、設置場所の制限が極めて少ない。
【００１８】地上管理局８では低軌道衛星を介して送ら
れてきた船舶１の緯度・経度よりなる測位情報を基に、
前回計測した緯度経度情報との差分を取ることで船舶１
の現時点での方向、速度を得る。
れてきた船舶１の緯度・経度よりなる測位情報を基に、
前回計測した緯度経度情報との差分を取ることで船舶１
の現時点での方向、速度を得る。
【００１９】地上管理局８は、現時点における船舶１の
方向、速度を把握し、目標点までの残り距離、方向を勘
案した上で、望ましい方向および速度を定め航行データ
として作成する。地上管理局８はこの航行データを低軌
道衛星９を介して船舶１に返信する。
方向、速度を把握し、目標点までの残り距離、方向を勘
案した上で、望ましい方向および速度を定め航行データ
として作成する。地上管理局８はこの航行データを低軌
道衛星９を介して船舶１に返信する。
【００２０】船舶１では地上管理局８からの航行データ
を低軌道衛星データ送受信端末７により受信する。この
航行データはデータ制御装置３によって管理される。デ
ータ制御装置３は、航行制御装置２に対し航行の指令を
行う。航行制御装置２は操舵あるいは運行の制御を行う
ことにより船舶１の向きや速度を決定し、目標位置まで
船舶を自動的に移動させる。
を低軌道衛星データ送受信端末７により受信する。この
航行データはデータ制御装置３によって管理される。デ
ータ制御装置３は、航行制御装置２に対し航行の指令を
行う。航行制御装置２は操舵あるいは運行の制御を行う
ことにより船舶１の向きや速度を決定し、目標位置まで
船舶を自動的に移動させる。
【００２１】なお、実施の形態１において、低軌道衛星
データ送受信端末７はＧＰＳ受信器を内蔵しているが、
本発明はこれに限定されるものではなく、ＧＰＳ受信器
は別体でも良い。また、ＧＰＳ受信器が無くても、低軌
道衛星データ送受信端末の周波数のドップラー偏移を利
用して測位を行うようにしても良い。
データ送受信端末７はＧＰＳ受信器を内蔵しているが、
本発明はこれに限定されるものではなく、ＧＰＳ受信器
は別体でも良い。また、ＧＰＳ受信器が無くても、低軌
道衛星データ送受信端末の周波数のドップラー偏移を利
用して測位を行うようにしても良い。
【００２２】低軌道衛星９はオーブコムに限られるもの
ではなく、他の低軌道衛星システムである、グローバル
スター、イリジウムなどの衛星を利用することもでき
る。
ではなく、他の低軌道衛星システムである、グローバル
スター、イリジウムなどの衛星を利用することもでき
る。
【００２３】以上説明したシステムにより地球上のあら
ゆる海上において船舶の制御が可能となる。このシステ
ムはリアルタイムで制御できるため目標位置と当該船舶
との間に障害物が存在した場合などはこれを回避するこ
とも可能である。また時化や事故などに遭遇したときに
も船舶の位置が地上管理局から把握できるため、早急に
救助等の対策が行える。さらに完全に無人の小型船舶に
搭載することにより、悪天候など有人では航行不可能な
条件下でも航行可能となり各種調査などに利用できる。
ゆる海上において船舶の制御が可能となる。このシステ
ムはリアルタイムで制御できるため目標位置と当該船舶
との間に障害物が存在した場合などはこれを回避するこ
とも可能である。また時化や事故などに遭遇したときに
も船舶の位置が地上管理局から把握できるため、早急に
救助等の対策が行える。さらに完全に無人の小型船舶に
搭載することにより、悪天候など有人では航行不可能な
条件下でも航行可能となり各種調査などに利用できる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明は、ＧＰＳ受信器内
蔵低軌道衛星データ送受信端末を用い、低軌道データ通
信衛星を介して船舶と地上局との通信を行うことによ
り、地球上のあらゆる海上において自動航行を可能とし
たものである。
蔵低軌道衛星データ送受信端末を用い、低軌道データ通
信衛星を介して船舶と地上局との通信を行うことによ
り、地球上のあらゆる海上において自動航行を可能とし
たものである。
【図１】本発明の実施の形態１における自動航行システ
ムの模式図
ムの模式図
【図２】本発明の実施の形態１における自動航行システ
ムのフローチャート
ムのフローチャート
【図３】従来の自動航行システムの模式図
【図４】従来の自動航行システムのフローチャート
１ 船舶 ２ 航行制御装置 ３ データ制御装置 ４ ＧＰＳ受信装置 ５ 通信装置 ６ 地上局 ７ 低軌道衛星データ送受信端末 ８ 地上管理局 ９ 低軌道衛星
Claims (2)
- 【請求項１】ＧＰＳ受信器内蔵低軌道衛星データ送受信
端末と操舵および運行の制御を行う制御装置とを搭載し
た船舶と、低軌道衛星データ送受信端末と船舶の航行指
示を行う制御装置を備えた地上管理局とから構成する自
動航行システム。 - 【請求項２】測位装置と低軌道衛星データ送受信端末と
操舵および運行の制御を行う制御装置とを搭載した船舶
と、 低軌道衛星データ送受信端末と船舶の航行指示を行う制
御装置を備えた地上管理局と、 前記船舶と前記地上管理局の低軌道衛星データ送受信端
末どうしの送受信を仲介する低軌道衛星と、からなる自
動航行システムであって、 前記船舶は前記測位装置により得た測位情報を前記低軌
道衛星データ送受信端末を介して前記地上管理局に送信
し、前記地上管理局は受信した測位情報をもとに船舶を
目標点に導く航行データを作成し、前記航行データを前
記低軌道衛星データ送受信端末を介して前記船舶に送信
し、前記船舶は受信した航行データをもとに前記制御装
置により航行されることを特徴とする自動航行システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19401799A JP2001023100A (ja) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | 自動航行システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19401799A JP2001023100A (ja) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | 自動航行システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001023100A true JP2001023100A (ja) | 2001-01-26 |
Family
ID=16317569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19401799A Pending JP2001023100A (ja) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | 自動航行システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001023100A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100414439B1 (ko) * | 2001-10-08 | 2004-01-13 | 장경회 | 선박용 자동운항 장치 |
| JP2009069824A (ja) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Boeing Co:The | 時間シフトのオプションを有する統合シミュレーションを用いて装置の動作を制御するための方法およびシステム |
| CN102622913A (zh) * | 2012-04-11 | 2012-08-01 | 成都林海电子有限责任公司 | 一种船舶进港引导系统 |
| RU2462389C1 (ru) * | 2011-03-18 | 2012-09-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГОУВПО "МГТУ") | Способ стабилизации положения танкера при выполнении грузовых работ |
| CN112235029A (zh) * | 2020-08-24 | 2021-01-15 | 成都天奥集团有限公司 | 一种大规模低轨卫星星座运控系统自动化运行管理方法 |
-
1999
- 1999-07-08 JP JP19401799A patent/JP2001023100A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100414439B1 (ko) * | 2001-10-08 | 2004-01-13 | 장경회 | 선박용 자동운항 장치 |
| JP2009069824A (ja) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Boeing Co:The | 時間シフトのオプションを有する統合シミュレーションを用いて装置の動作を制御するための方法およびシステム |
| RU2462389C1 (ru) * | 2011-03-18 | 2012-09-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГОУВПО "МГТУ") | Способ стабилизации положения танкера при выполнении грузовых работ |
| CN102622913A (zh) * | 2012-04-11 | 2012-08-01 | 成都林海电子有限责任公司 | 一种船舶进港引导系统 |
| CN112235029A (zh) * | 2020-08-24 | 2021-01-15 | 成都天奥集团有限公司 | 一种大规模低轨卫星星座运控系统自动化运行管理方法 |
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