JP2002370694A - Wave forecast information using method - Google Patents
Wave forecast information using methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、波浪中における船
舶の減速量又は波浪に伴い減速した船舶の速度を導出す
る方法に関する。本発明は、特に、波浪予報情報を利用
して当該導出を行う方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for deriving the amount of deceleration of a ship in waves or the speed of a ship decelerated with waves. The present invention particularly relates to a method for performing the derivation using wave forecast information.
【0002】[0002]
【従来の技術】船舶を運航するに当たっては、できるだ
け平穏な水域を航行できるように、航路計画を立案する
のが望ましい。これは、平穏な水域即ち船舶の揺れが少
ない水域を航行することによって、安全な航行を図るこ
とができることに加え、目的地までの所要時間を短縮し
かつ燃料消費量を抑えるためである。即ち、波浪中は一
般に船速が低下するため、航行に要する時間が長くなり
また燃料消費量が増加する。また、波浪により船体や積
載物が損壊等することを防ぐため、船舶推進用機関の回
転数を意図的に低下させることや当該機関を停止させる
こともある。これらの理由による到着の遅れや燃料の浪
費を含め波浪に伴う各種の損失を防ぐため、従来から、
気象条件を考慮して最短時間航路(備考:上述の理由
で、最短距離航路が最短時間航路であるとは限らない)
を立案するという対策が採られていた。2. Description of the Related Art In operating a ship, it is desirable to formulate a route plan so that navigation can be made in a water area as calm as possible. This is because sailing in a calm water area, i.e., a water area in which the ship shakes little, enables safe navigation, shortens the time required to reach the destination, and suppresses fuel consumption. In other words, the speed of a ship generally decreases during a wave, so that the time required for navigation increases and the fuel consumption increases. Further, in order to prevent the hull and the load from being damaged due to the waves, the rotation speed of the marine vessel propulsion engine may be intentionally reduced or the engine may be stopped. In order to prevent various losses due to waves, including delays in arrival and waste of fuel for these reasons,
The shortest route in consideration of weather conditions (Note: The shortest route is not always the shortest route for the reasons described above)
The plan was to take measures.
【0003】気象を考慮して航路計画を立案する際に
は、例えば、次の式[0003] When making a route plan in consideration of the weather, for example, the following equation is used.
【数1】V=VCALM−ΔV VCALM=a−bn2 ΔV=A{1−exp(−BhC)}{exp(−Dψ
E)+F} 但し、V:波浪中における船速(ノット) VCALM:平穏な水域における船速(ノット) ΔV:波浪による減速量(ノット) n:船舶推進機関のプロペラ回転数(rpm) h:有義波高(m) ψ:船舶針路に対する卓越波向の角度(rad) a,b:船舶に依存する定数 A〜F:経験的に定める船舶固有の定数 1ノット=1海里(1852m)/1時間=0.514
4m/sec 1rpm=1分当たりの回転数 を用いる。この式は、波浪に伴う船舶の減速状況を示す
式、即ち波浪中減速特性を与える関係式である。V = VCALM−ΔV VCALM = a−bn 2 ΔV = A {1−exp (−Bh C )} exp (−D}
E ) + F} where V: ship speed in waves (knots) VCALM: ship speed in calm waters (knots) ΔV: amount of deceleration by waves (knots) n: propeller speed of ship propulsion engine (rpm) h: Significant wave height (m) ψ: Angle of dominant wave direction to ship course (rad) a, b: Ship-dependent constants A to F: Ship-specific constants empirically determined 1 knot = 1 nautical mile (1852 m) / 1 Time = 0.514
4 m / sec 1 rpm = number of revolutions per minute is used. This equation is an equation showing the deceleration state of the ship due to the waves, that is, a relational equation giving the deceleration characteristics in the waves.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上に掲げた式に従い減
速量ΔV及び船速Vを正確に導出するには、定数a,
b,A〜Fが正確でなければならない。各定数は理論的
には船舶一艘毎に異なる値をとるはずであるから、各定
数の値を正確に定めるには船舶毎の綿密な理論計算及び
実測が必要である。しかし、現実的には、そのような作
業は実施困難又は不可能であるため、通常は、船型や船
種に応じて定める。個別の船舶毎に定めることはしな
い。従って、一般には、各定数が船舶固有の真の値とは
異なる値であるため、上の式に従い求めた減速量ΔV及
び船速Vは正確な値にはならず、一応の目安として用い
うる程度の値にしかならない。なお、上に掲げた式以外
にも導出式があるが、いずれも、類似した船舶固有定数
を含んでいるため、やはり同様の問題が生じる。In order to accurately derive the deceleration amount ΔV and the boat speed V according to the above equations, the constants a,
b, AF must be accurate. Since each constant should theoretically take a different value for each ship, precise determination of each constant requires detailed theoretical calculations and actual measurements for each ship. However, in reality, such an operation is difficult or impossible to perform, so that it is usually determined according to the type and type of ship. It is not specified for each individual ship. Therefore, in general, since each constant is a value different from the true value specific to the ship, the deceleration amount ΔV and the ship speed V obtained according to the above equations are not accurate values, and can be used as a rough guide. It is only about a value. In addition, there are derived equations other than the equations listed above, but since all of them include similar ship-specific constants, the same problem also occurs.
【0005】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、波浪予報情報を利
用することによって、船舶固有定数を含む導出式を利用
することなく、波浪中における船舶の減速量又は波浪に
伴い減速した船舶の速度を導出できるようにすること
を、その目的としている。本発明は、この目的の達成を
通じ、より正確な航路計画立案、より短期間・省燃料で
の船舶運航を可能にするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and it is intended to solve the above problem by utilizing wave forecast information without using a derivation formula including a ship-specific constant. It is an object of the present invention to be able to derive the speed of a ship decelerated due to the amount of deceleration of the ship or the waves. The present invention enables more accurate route planning and ship operation in a shorter time and with less fuel consumption by achieving this object.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、(1)船舶位置及び時刻に対する
波高及び絶対波向に関する情報を含む波浪予報情報を保
持する一方で、(2)船舶に搭載されている計測機器か
ら同船舶についての船舶位置、針路及び船速の実測値並
びに現在の時刻を示す測位結果情報を入力し、(3)こ
れら波浪予報情報及び測位結果情報に基づき、船舶毎に
固有であるところの、波高及び相対波向に対する減速量
又は速度の特性即ち波浪中減速特性を、逐次学習するこ
とを特徴とする。In order to achieve such an object, the present invention provides (1) wave forecast information including information on a wave height and an absolute wave direction with respect to a ship position and time, while 2) Enter the actual measured values of the position, course and speed of the ship and the positioning result information indicating the current time from the measuring equipment mounted on the ship, and (3) enter the wave forecast information and the positioning result information Based on this characteristic, the characteristic of the deceleration amount or speed with respect to the wave height and the relative wave direction, that is, the characteristic of deceleration in waves, which is unique to each ship, is sequentially learned.
【0007】このように、本発明においては、計測機器
例えばGPS(Global PositioningSystem)受信機やジャ
イロやログの出力と共に、陸上局との通信等を介して入
手できる波浪予報情報を利用することによって、波浪中
減速特性を学習している。この学習は、船舶に搭載され
ている計測機器の出力やその船舶で利用可能な波浪予報
情報を利用した学習であるから、その結果得られる波浪
中減速特性は、その船舶に固有の波浪中減速特性であ
る。従って、船舶の運行計画を立案する際等には、学習
によって得られている波浪中減速特性を利用することに
よって、従来よりも精度が高い減速量又は速度を得るこ
とができる。As described above, in the present invention, by utilizing wave forecast information available through communication with a land station, together with output of a measuring device such as a GPS (Global Positioning System) receiver, a gyro, and a log, Learn the deceleration characteristics in waves. Since this learning is based on the output of the measurement equipment mounted on the ship and the wave forecast information available on the ship, the resulting wave deceleration characteristic is the wave deceleration characteristic of the ship. It is a characteristic. Therefore, when drafting an operation plan of a ship or the like, a more accurate deceleration amount or speed than before can be obtained by using the wave deceleration characteristics obtained by learning.
【0008】また、船舶を推進するための機関の回転数
に関する情報をも学習に利用することにより、波浪中減
速特性として、当該機関の回転数をパラメータとする波
浪中減速特性を得ることができる。また、機関の回転数
が通常航海時に多用される回転数を含む所定範囲内にあ
る場合に限り、学習を行うだけでも、実用上は十分であ
る。そして、少なくとも測位結果情報を船舶から陸上の
局へと無線送信し、陸上の局でこの情報を収集管理する
ようにしてもよい。その場合、波浪予報情報を利用でき
る限り、学習を、陸上の局でも行うことができる。学習
の結果は、後で船舶側に反映させればよい。[0008] Further, by using information on the rotational speed of the engine for propelling the ship for learning, it is possible to obtain, as the wave deceleration characteristic, a wave deceleration characteristic using the rotational speed of the engine as a parameter. . Further, only when the engine speed is within a predetermined range including the engine speed frequently used during normal voyage, learning is sufficient for practical use. Then, at least the positioning result information may be wirelessly transmitted from the ship to the land-based station, and the land-based station may collect and manage this information. In that case, as long as the wave forecast information can be used, the learning can be performed even on a land-based station. The result of the learning may be reflected later on the ship side.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0010】図1に、本発明の一実施形態に係る装置の
機能構成を示す。この図に示した装置は船舶に搭載され
る装置であって、同船舶に搭載されている計測機器及び
通信機器のうちいくつかと接続されている。具体的に
は、GPS受信機、船首方位・対水速力計、主機回転計
等の計測機器や、波浪予報情報を受信するための陸上局
との通信に使用できる無線通信機等に、接続されてい
る。それらのうちGPS受信機は、GPS衛星からの信
号を受信し搭載先船舶の現在位置、移動速度等を計測す
る装置である。GPS受信機からの現在位置PGの出力
は、通常、緯度経度(Longitude/Latitude:L/L)の
形態での出力である。GPS受信機からは、更に、UT
C(Universal Time)に同期した現在時刻TGの出力も得
られる。GPS受信機を複数個搭載していわゆるGPS
ジャイロとして機能させた場合は、更に、船舶の針路
(船首方位)に関する情報も得られる。また、船首方位
・対水速力計は、搭載先船舶の針路θ及び対水速力v、
即ち水面を基準とした針路・速度を計測するための装置
である。その一例としては、ジャイロコンパスや電磁ロ
グ等がある。そして、主機回転計は、船舶を推進する機
関の回転数、具体的にはそのプロペラの回転数nを検出
するための装置である。FIG. 1 shows a functional configuration of an apparatus according to an embodiment of the present invention. The device shown in this figure is a device mounted on a ship, and is connected to some of measuring instruments and communication devices mounted on the ship. Specifically, it is connected to measuring equipment such as a GPS receiver, a heading / water speed meter, a main engine tachometer, and a wireless communication device that can be used for communication with a land station for receiving wave forecast information. ing. Among them, the GPS receiver is a device that receives a signal from a GPS satellite and measures a current position, a moving speed, and the like of a mounting ship. The output of the current position PG from the GPS receiver is normally an output in the form of latitude / longitude (Longitude / Latitude: L / L). From the GPS receiver, UT
An output of the current time TG synchronized with C (Universal Time) is also obtained. A so-called GPS with multiple GPS receivers
When functioning as a gyro, information on the course (heading) of the ship is also obtained. In addition, the heading / water speed meter measures the course θ and speed v
That is, it is a device for measuring the course and speed based on the water surface. Examples include a gyrocompass and an electromagnetic log. The main engine tachometer is a device for detecting the number of revolutions of the engine propelling the ship, specifically, the number of revolutions n of the propeller.
【0011】本実施形態に係る装置は、時刻・位置入力
部10、波浪予報情報記憶部12及び平均化・記憶部1
4を有している。The apparatus according to this embodiment includes a time / position input unit 10, a wave forecast information storage unit 12, and an averaging / storage unit 1.
Four.
【0012】まず、時刻・位置入力部10は、GPS受
信機から、搭載先船舶の位置PG(x,y)及び現在時
刻TGに関する情報を入力する。時刻・位置入力部10
は、更に、予報時刻tの到来に応じて位置PG(x,
y)及び現在時刻TGに関する情報を出力する。ここで
いう予報時刻tとは、後述する波浪予報情報の予報時刻
であり、通常は、UTCにおける0時又は12時であ
る。時刻・位置入力部10は、GPS受信機から得られ
る現在時刻TGがこの予報時刻tと一致したとき(但し
実質的に一致していると見なせる程度の差は許容す
る)、その現在時刻TG即ち予報時刻tと、その時刻t
における計測結果である位置PG(x,y)とを、波浪
予報情報記憶部12に出力する。First, the time / position input section 10 inputs information relating to the position PG (x, y) of the mounting ship and the current time TG from the GPS receiver. Time / position input unit 10
Further, according to the arrival of the forecast time t, the position PG (x,
y) and information about the current time TG are output. Here, the forecast time t is the forecast time of the wave forecast information described later, and is usually 0:00 or 12:00 in UTC. When the current time TG obtained from the GPS receiver coincides with the forecast time t (however, a difference that can be regarded as substantially coincident is allowed), the time / position input unit 10 outputs the current time TG, Forecast time t and its time t
Is output to the wave forecast information storage unit 12 with the position PG (x, y) which is the measurement result in.
【0013】波浪予報情報記憶部12は波浪予報情報を
記憶・保持する機能を有している。波浪予報情報は、例
えば、図示しない無線通信機による陸上局とのデータ通
信を通じて得られる情報であり、緯度x及び経度yによ
り特定される個々の点について波高wh及び波向wdを
与える情報を含んでいる。より具体的には、この波浪予
報情報は、地球表面を緯度2.5度×経度2.5度程度
の仮想的な升目状に区画するメッシュに沿い、即ち各升
目の代表点例えばその中心又は頂点の緯度x及び経度y
に対応付けて、波高wh及び波向wdに関する情報を与
える情報である。波浪予報情報は、通常、1日1回(数
日先までの予報を含む)更新されるため、波浪予報情報
における波高wh及び波向wdは、更に予報時刻tにも
対応付けられているといえる。そのため、本願では、波
浪予報情報における波高wh及び波向wdを波高wh
(t,x,y)及び波向wd(t,x,y)と表してい
る。また、波高wh(t,x,y)は通常は有義波高を
表しておりその単位はmである。波向wd(t,x,
y)は通常は所定方位を基準とする(即ち絶対波向た
る)卓越波向でありその単位は度である。本実施形態の
如き用途では、波高wh(t,x,y)の分解能は、
0.1m程度或いは0.5m程度でかまわない。波向w
d(t,x,y)の分解能は、16分方位程度、即ち例
えば「北北東」と「北東」を区別できる程度でもかまわ
ない。The wave forecast information storage unit 12 has a function of storing and holding wave forecast information. The wave forecast information is, for example, information obtained through data communication with a land station by a wireless communication device (not shown), and includes information that gives a wave height wh and a wave direction wd for each point specified by the latitude x and the longitude y. In. More specifically, the wave forecast information is along a mesh that partitions the earth's surface into virtual grids of about 2.5 degrees latitude × 2.5 degrees longitude, that is, a representative point of each grid, for example, the center or Vertex latitude x and longitude y
Is information that gives information on the wave height wh and the wave direction wd in association with. Since the wave forecast information is usually updated once a day (including the forecast up to several days in advance), the wave height wh and the wave direction wd in the wave forecast information are further associated with the forecast time t. I can say. Therefore, in the present application, the wave height wh and the wave direction wd in the wave forecast information are set to the wave height wh.
(T, x, y) and the wave direction wd (t, x, y). The wave height wh (t, x, y) usually represents a significant wave height, and its unit is m. Wave direction wd (t, x,
y) is usually the dominant wave direction with reference to a predetermined azimuth (that is, the absolute wave direction), and its unit is degree. In applications such as this embodiment, the resolution of the wave height wh (t, x, y) is:
It may be about 0.1 m or about 0.5 m. Wave direction w
The resolution of d (t, x, y) may be about 16-minute azimuth, that is, for example, such that "north-northeast" and "northeast" can be distinguished.
【0014】波浪予報情報記憶部12は、可能な限り、
最新の波浪予報情報であって現在でも信頼できるものを
保持する。例えば、陸上局から新しい波浪予報情報を受
信するたびに古い波浪予報情報を破棄する、受信から所
定期間例えば3日が経過した場合はもはやその波浪予報
情報を利用しても正確な波高wh及び波向wdを得るこ
とができないと見なしてその波浪予報情報を破棄する、
という手法で、最新の波浪予報情報でありかつ十分新し
いもののみを保持するようにする。或いは、陸上局から
受信した波浪予報情報を過去所定期間例えば3日分に亘
り保持する、受信から所定期間例えば3日が経過した波
浪予報情報は破棄する(或いは最新の波浪予報情報を受
信したとき記憶しているうちで最古の波浪予報情報を破
棄する)、といった手法でもよい。いずれにしても、波
浪予報情報記憶部12は、少なくとも、波高wh(t,
x,y)及び波向wd(t,x,y)に関する情報を含
む波浪予報情報であって、最新でありかつ現在でも信頼
・使用に値するものを、保持する。The wave forecast information storage unit 12 stores
Maintain the latest wave forecast information that is still reliable. For example, every time new wave forecast information is received from the land station, the old wave forecast information is discarded. If a predetermined period of time, for example, three days, has passed since reception, the wave height wh and the wave height can be accurately determined even if the wave forecast information is no longer used. It is considered that the direction wd cannot be obtained and the wave forecast information is discarded.
In this way, only the latest wave forecast information that is sufficiently new is held. Alternatively, the wave forecast information received from the land station is retained for a predetermined period of time, for example, three days in the past, and the wave forecast information after a predetermined period of time, for example, three days, is discarded (or when the latest wave forecast information is received). The oldest wave forecast information among the stored information is discarded). In any case, the wave forecast information storage unit 12 stores at least the wave height wh (t,
Wave forecast information including information on (x, y) and the wave direction wd (t, x, y), which is up-to-date and still worthy of trust and use, is retained.
【0015】波浪予報情報記憶部12は、時刻・位置入
力部10から時刻t及び位置PG(x,y)に関する情
報が与えられると、既に記憶済の波浪予報情報のうち最
新でかつ信頼できる情報のなかから、位置PG(x,
y)に最も近い位置についての波浪予報情報を選ぶこと
によって、時刻tにおける位置PG(x,y)での波高
wh(t,x,y)及び波向wd(t,x,y)を、求
める。記憶している波浪予報情報中の波高wd(t,
x,y)が所定方位を基準とする波向即ち絶対波向であ
るため、波浪予報情報記憶部12は、ジャイロ等の船首
方位計から船首方位(針路θ)を入力して、波向wd
(t,x,y)を、船首方位基準で表した波向即ち相対
波向wd’(t,x,y)に換算する。波浪予報情報記
憶部12は、更に、船首方位・対水速力計から、搭載先
船舶の速度を表す情報である対水速力vの計測結果を、
入力する。これによって、現在時刻及び現在位置におけ
る波高及び波向に関する情報並びに現時点における搭載
先船舶の速度に関する情報が、整う。波浪予報情報記憶
部12は、現在時刻及び現在位置における波高wh
(t,x,y)及び波向wd(t,x,y)と対水速力
vにより与えられる速度とを互いに対応付け、その結果
得られた船速情報s(wh,wd)を平均化・記憶部1
4に供給する。なお、対水速力計としては、対水速力v
の計測結果をそのまま出力するタイプではなく、移動平
均を求める等して出力するもの、即ち微小な出力変化或
いは高周波での出力変化を平滑して出力するものを用い
る方がよい。或いは、波浪予報情報記憶部12内でこの
平均化処理を実行するのが望ましい。船首方位(針路
θ)についても同様である。船首方位(針路θ)に代わ
りGPS受信機から得られる方位情報(進路。対地基準
であるため、水面基準である針路θとは必ずしも一致し
ない。特に潮流の速い水域では誤差を生む)を用いるこ
ともできる。When information on the time t and the position PG (x, y) is given from the time / position input unit 10, the wave forecast information storage unit 12 stores the latest and reliable information among the stored wave forecast information. From the position PG (x,
By selecting the wave forecast information for the position closest to y), the wave height wh (t, x, y) and the wave direction wd (t, x, y) at the position PG (x, y) at time t are calculated as follows: Ask. Wave height wd (t,
(x, y) is a wave direction based on a predetermined azimuth, that is, an absolute wave direction. Therefore, the wave forecast information storage unit 12 inputs a heading (heading θ) from a heading gauge such as a gyro, and outputs a wave direction wd.
(T, x, y) is converted into a wave direction represented by the bow direction reference, that is, a relative wave direction wd ′ (t, x, y). The wave forecast information storage unit 12 further obtains, from the heading / water speed meter, a measurement result of the water speed v, which is information representing the speed of the mounting ship,
input. As a result, information on the wave height and wave direction at the current time and the current position and information on the speed of the loading ship at the current time are prepared. The wave forecast information storage unit 12 stores the wave height wh at the current time and the current position.
(T, x, y) and the wave direction wd (t, x, y) are associated with the speed given by the water speed v, and the resulting boat speed information s (wh, wd) is averaged.・ Storage unit 1
4 In addition, as a water speed meter, water speed v
Instead of a type that outputs the measurement result as it is, it is better to use a type that outputs a moving average or the like, that is, a type that outputs a minute output change or an output change at a high frequency after smoothing. Alternatively, it is desirable to execute this averaging process in the wave forecast information storage unit 12. The same applies to the heading (heading θ). Instead of the heading (heading θ), use azimuth information obtained from the GPS receiver (tracking. Since it is based on the ground, it does not always match the heading θ based on the water surface. An error occurs especially in water areas with fast tides). Can also.
【0016】平均化・記憶部14に供給されるのは、こ
のように、波高wh及び波向wd’を変数又はパラメー
タとする船速情報s(wh,wd’)である。平均化・
記憶部14は、この船速情報s(wh,wd’)を、図
示しない主機回転計の出力即ち船舶推進機関のプロペラ
回転数nに関する計測結果をパラメータとして、記憶す
る。平均化・記憶部14は、船速情報s(wh,w
d’)及びプロペラ回転数nが得られるたびにそれを蓄
積する。それによって、例えば図2に例示するような波
浪中減速特性が得られる。即ち、先に従来技術として掲
げた関係式にも現れているように、波浪に伴う船舶の減
速量は、有義波高と卓越波向とにより概ね定め得る量で
あり、船舶固有の特性を呈する量である。波浪中の船舶
の速度は、これらに加え船舶推進機関の回転数により概
ね定まる。従って、船速情報s(wh,wd’)を計測
したプロペラ回転数nと組み合わせることで波浪中減速
特性を得ることができる。The speed information s (wh, wd ') having the wave height wh and the wave direction wd' as variables or parameters is supplied to the averaging / storage unit 14. Averaging·
The storage unit 14 stores the boat speed information s (wh, wd ′) as a parameter of an output of a main engine tachometer (not shown), that is, a measurement result related to the propeller speed n of the marine propulsion engine. The averaging / storage unit 14 stores the ship speed information s (wh, w
d ′) and the propeller speed n are accumulated each time they are obtained. As a result, for example, a wave deceleration characteristic in waves as illustrated in FIG. 2 is obtained. That is, as also appears in the relational formulas listed above as the prior art, the amount of deceleration of the ship due to the waves is an amount that can be substantially determined by the significant wave height and the dominant wave direction, and exhibits characteristics unique to the ship. Quantity. The speed of a ship in waves is generally determined by the rotation speed of the ship propulsion engine in addition to the above. Therefore, by combining the ship speed information s (wh, wd ') with the measured propeller speed n, it is possible to obtain the wave deceleration characteristics.
【0017】また、逐次得られる船速情報s(wh,w
d’)及びプロペラ回転数nを蓄積するに際しては、一
次遅れ特性によるフィルタリング或いは移動平均等の演
算を施して、速度のばらつきを抑える等、平均化する。
可能な場合は、波浪中減速特性を表す曲線(図2に示す
曲線)がなめらかになるよう、逐次得られる船速情報s
(wh,wd’)及び同曲線上におけるその隣接点につ
いての蓄積済の情報に、補正を施す。これら、平均化や
補正を通じた学習によって、計測値変動・誤差が好適に
排除された安定な波浪中減速特性を得ることができる。
平均化・記憶部14により記憶されている情報が早期に
所期の波浪中減速特性に収束するようにするためには、
例えば、試運転の際に収集した情報、造船所での設計時
に想定した特性等、適当な初期データを平均化・記憶部
14に予め書き込んでおくのが望ましい。Further, the ship speed information s (wh, w
When accumulating d ′) and the number of revolutions of the propeller n, averaging is performed by, for example, performing filtering using a first-order lag characteristic or performing an operation such as a moving average to suppress variations in speed.
If possible, the ship speed information s is obtained sequentially so that the curve representing the wave deceleration characteristics (the curve shown in FIG. 2) becomes smooth.
Correction is made to (wh, wd ') and the stored information about the adjacent point on the same curve. Through the learning through the averaging and the correction, it is possible to obtain a stable wave deceleration characteristic in which the fluctuations and errors of the measured values are preferably eliminated.
In order for the information stored by the averaging / storage unit 14 to quickly converge to the intended wave deceleration characteristics in waves,
For example, it is desirable that appropriate initial data such as information collected at the time of test operation and characteristics assumed at the time of design at a shipyard be written in the averaging / storage unit 14 in advance.
【0018】このようにして得られた波浪中減速特性
は、搭載先船舶に固有のものである。即ち、その船舶の
形状や構造上の特徴、その船舶の汚損状況、その船舶又
はその搭載機器の経年変化の進行度合い、その船舶に搭
載されている計測機器の精度や傾向(誤差の出方等)、
波浪予報情報の特徴(例えば数値が高めであるといった
特徴)等を反映している。従って、この波浪中減速特性
を利用して波浪中の減速量や速度を導出することによ
り、船型・船種等に応じた定数切換という従来の手法に
よる導出に比べ、より実際値に近く信頼性が高くその船
舶に適合した減速量や速度を、導出できる。その結果、
気象を考慮した航路計画を正確に立案することが可能に
なる。The wave deceleration characteristics thus obtained are peculiar to the ship on which they are mounted. In other words, the shape and structural characteristics of the ship, the state of fouling of the ship, the degree of aging of the ship or its mounted equipment, the accuracy and tendency of the measurement equipment mounted on the ship (error occurrence, etc.) ),
It reflects the characteristics of the wave forecast information (for example, the characteristics that the numerical values are higher) and the like. Therefore, by deriving the amount and speed of deceleration in waves using the deceleration characteristics in waves, the reliability is closer to the actual value compared to the derivation by the conventional method of switching constants according to the type and type of ship. And the deceleration amount and speed suitable for the ship can be derived. as a result,
It is possible to accurately formulate a route plan that considers the weather.
【0019】なお、図2に示す例では、記憶容量を節約
する等の目的で、wd’,nを離散的なパラメータとし
て扱っている。即ち、wd’については180、12
0、…というように、nについては113、107、…
というように、とびとびの値に丸めている。中間のパラ
メータに係る特性が必要であれば、補間計算を行えばよ
い。whについても同様に離散的な値とすることができ
る。また、通常航行では船舶推進用機関を85%負荷程
度の回転数で回転させることが多い。そのため、主機回
転計により得られる回転数nが、100%負荷相当の規
定回転数の85%及びその近傍の値をとる場合に限り、
平均化・記憶部14へ船速情報s(wh,wd’)を蓄
積するようにしてもよい。これにより記憶量を節約でき
るし、航路計画立案上特に支障は生じない。更に、時刻
位置入力部10により入力される情報や対水速力計から
入力する情報を、或いはそれらから得られる船速情報s
(wh,wd’)を、陸上局に無線送信するようにして
もよい。その場合、平均化・記憶部14に相当する機能
を陸上局側に設けることができる。即ち、航路計画を立
案するのに利用できる波浪中減速特性の船舶別実測学習
結果を、陸上局で得ることができる。また、図2に示し
た「波向」は厳密には船舶の針路に対する卓越波向であ
り、波浪予報情報に含まれる波向wdはグローバルな情
報即ち所定方位を基準とした情報であることから、搭載
先船舶の針路に関する情報をジャイロ等のセンサから得
て又は位置PG(x,y)の計時観測により求めて、両
者の方位差を補償している。更に、理論的には、波周
期、風力、風向、積荷の状態等も、波浪中減速特性に関
連する。従って、可能な場合には、これらも学習の材料
にする。しかしながら、パラメータの個数が多すぎると
学習内容が複雑になるため、現実的には本実施形態の如
き学習とするのが望ましい。更に、針路θに代えGPS
受信機から得られる進路を用いる場合、潮流の速い水域
で得られたデータを破棄する等の処理を行うのが望まし
い。In the example shown in FIG. 2, wd ', n is treated as a discrete parameter for the purpose of saving storage capacity and the like. That is, wd 'is 180, 12
For n, 113, 107,...
As such, it is rounded to discrete values. If characteristics relating to intermediate parameters are required, interpolation calculation may be performed. Similarly, wh can be a discrete value. Further, in normal navigation, the ship propulsion engine is often rotated at a rotation speed of about 85% load. Therefore, only when the rotation speed n obtained by the main engine tachometer takes a value of 85% of the specified rotation speed corresponding to 100% load and a value in the vicinity thereof,
The boat speed information s (wh, wd ') may be stored in the averaging / storage unit 14. As a result, the amount of storage can be saved, and there is no particular problem in the course planning. Further, the information input by the time position input unit 10 or the information input from the water speed dynamometer, or the ship speed information s obtained therefrom
(Wh, wd ') may be wirelessly transmitted to the land station. In that case, a function corresponding to the averaging / storage unit 14 can be provided on the land station side. In other words, the land-based station can obtain the results of the actual measurement learning for each ship of the deceleration characteristics in waves that can be used for drafting a route plan. In addition, the “wave direction” shown in FIG. 2 is strictly the dominant wave direction with respect to the course of the ship, and the wave direction wd included in the wave forecast information is global information, that is, information based on a predetermined direction. In addition, information on the course of the loading ship is obtained from a sensor such as a gyro or obtained by time measurement of the position PG (x, y) to compensate for a difference between the two directions. Further, theoretically, the wave cycle, wind power, wind direction, cargo condition, and the like are also related to the wave deceleration characteristics. Therefore, where possible, these are also used as learning materials. However, if the number of parameters is too large, the learning content becomes complicated. Therefore, in practice, it is desirable to perform learning as in the present embodiment. Furthermore, instead of the course θ, the GPS
When using the route obtained from the receiver, it is desirable to perform processing such as discarding data obtained in a water area with a fast tide.
【図1】 本発明の一実施形態に係る装置の機能構成を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】 平均化・記憶部により算出され記憶される波
浪中減速特性の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a wave deceleration characteristic calculated and stored by an averaging / storage unit.
10 時刻・位置入力部、12 波浪予報情報記憶部、
14 平均化・記憶部。10 time / position input unit, 12 wave forecast information storage unit,
14 Averaging and storage unit.
Claims (4)
波向に関する情報を含む波浪予報情報を保持する一方
で、船舶に搭載されている計測機器から同船舶について
の船舶位置、針路及び船速の実測値並びに現在の時刻を
示す測位結果情報を入力し、 これら波浪予報情報及び測位結果情報に基づき、船舶毎
に固有であるところの、波高及び相対波向に対する減速
量又は速度の特性即ち波浪中減速特性を、逐次学習する
ことを特徴とする方法。1. While maintaining wave forecast information including information on a wave height and an absolute wave direction with respect to a ship position and time, an actual measurement of the ship position, course and speed of the ship from a measuring instrument mounted on the ship. Enter the value and the positioning result information indicating the current time, and based on the wave forecast information and the positioning result information, the characteristics of the deceleration amount or speed with respect to the wave height and relative wave direction, that is, the wave deceleration, which is unique to each ship A method characterized by learning characteristics sequentially.
も利用することにより、波浪中減速特性として、当該機
関の回転数をパラメータとする波浪中減速特性を逐次学
習することを特徴とする方法。2. The method according to claim 1, further comprising using information on the number of revolutions of an engine for propulsion of the ship, so as to reduce the in-wave deceleration characteristic by using the number of revolutions of the engine as a parameter. A method characterized by learning deceleration characteristics sequentially.
む所定範囲内にある場合に限り、上記学習を行うことを
特徴とする方法。3. The method according to claim 1, wherein the learning is performed only when the rotational speed of the engine is within a predetermined range including a rotational speed frequently used during normal voyage.
おいて、 少なくとも上記測位結果情報を上記船舶から陸上の局へ
と無線送信し、 上記学習は、陸上の局及び上記船舶のうち一方又は双方
にて行うことを特徴とする方法。4. The method according to claim 1, wherein at least the positioning result information is wirelessly transmitted from the ship to a land-based station, and the learning is performed by using one of a land-based station and the ship. A method characterized by being performed by both parties.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001181889A JP2002370694A (en) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | Wave forecast information using method |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2023160045A (en) * | 2022-04-21 | 2023-11-02 | ヤマハ発動機株式会社 | Speed control method of marine vessel and marine vessel |
-
2001
- 2001-06-15 JP JP2001181889A patent/JP2002370694A/en active Pending
Cited By (2)
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JP2023160045A (en) * | 2022-04-21 | 2023-11-02 | ヤマハ発動機株式会社 | Speed control method of marine vessel and marine vessel |
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