JP2005172618A - 潮流推定方法および装置並びにこれを用いた航走体の制御方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 潮流速度、潮流方位角および航走体に作用する潮流力を含む状態量を推定する潮流推定方法であって、航走体の位置に関する位置情報を受け付け、受け付けた位置情報に基づいて、航走体の運動を数学モデルで表現した航走体運動モデルと、流体の運動を数学モデルで表現した潮流モデルと、航走体に作用する流体力を数学モデルで表現した流体力モデルとを含む運動モデルから前記状態量を推定する。
【選択図】 図1
Description
V:船速度ベクトル
Vx2:船速度ベクトルVのx2方向の速度成分
Vy2:船速度ベクトルVのy2方向の速度成分
r:船体1の回頭方向の速度成分
β:船速度ベクトルVのx2軸に対する方位角
u:推力ベクトル
ux2:推力ベクトルuのx2方向の推力成分
uy2:推力ベクトルuのy2方向の推力成分
uψ:船体1の回頭方向の推力成分
X:船体1の中央のx1方向の位置
Y:船体1の中央のy1方向の位置
Ψ:船体1の中央のx1軸に対する方位角
Vc:潮流速度ベクトル
Vcx1:潮流速度ベクトルVcのx1方向の速度成分
Vcy1:潮流速度ベクトルVcのy1方向の速度成分
Ψc:x1軸に対する潮流方位角
なお、図3に示すx1−y1座標系は地球座標系である。またx2−y2座標系は船体座標系であり、船体1の船首方向をx2軸の正、このx2軸に直交する右舷方向をy2の正としている。
2…操船装置
3…船位計測装置
3a…位置計測装置
3b…方位角計測装置
4…入力装置
5…制御装置
51…CPU
52…入出力部
53…記憶部
6…表示装置
7…推進装置
8…制御部
9…推力配分部
10…状態推定部
11…第1船速度算出部
12…前後方向推力算出部
13…左右方向推力算出部
14…回頭方向モーメント算出部
15…オブザーバ
16…潮流速度算出部
17…潮流方位角算出部
18…潮流力算出部
19…船速度算出部
20…演算器
21…第1比例器
22…第1比較器
23…第2比例器
24…第2比較器
25…積分器
Claims (10)
- 潮流速度、潮流方位角、および、航走体に作用する潮流力を含む状態量を推定する潮流推定方法であって、
航走体の位置に関する位置情報を受け付け、
受け付けた位置情報に基づいて、航走体の運動を数学モデルで表現した航走体運動モデルと、流体の運動を数学モデルで表現した潮流モデルと、航走体に作用する流体力を数学モデルで表現した流体力モデルとを含む運動モデルから前記状態量を推定する、潮流推定方法。 - 航走体の推力に関する推力情報をさらに受け付け、
前記位置情報とともに該推力情報に基づいて、前記航走体運動モデルに代えて航走体の推力を内部変数としてさらに含む航走体運動モデルを用いた前記運動モデルから前記状態量を推定する、請求項1記載の潮流推定方法。 - 航走体の目標位置および動作条件を設定し、
該目標位置および動作条件に基づいて航走体の必要推力を算出し、
さらに航走体の位置に関する位置情報を受け付け、
航走体の推力に関する推力情報を受け付け、
受け付けた位置情報および推力情報に基づいて、航走体の運動を数学モデルで表現した、内部変数として航走体の推力を含む航走体運動モデルと、流体の運動を数学モデルで表現した潮流モデルと、航走体に作用する流体力を数学モデルで表現した流体力モデルとを含む運動モデルから、潮流速度、潮流方位角および潮流力を含む状態量を推定し、
この推定された状態量に基づいて前記航走体の必要推力を補正し、
該航走体の必要推力を航走体の推進装置に出力する、航走体の制御方法。 - 潮流速度、潮流方位角、および、航走体に作用する潮流力を含む状態量を推定する潮流推定装置であって、
航走体の位置に関する位置情報を受け付ける手段と、
受け付けた位置情報に基づいて、航走体の運動を数学モデルで表現した航走体運動モデル、流体の運動を数学モデルで表現した潮流モデル、および、航走体に作用する流体力を数学モデルで表現した流体力モデルを含む運動モデルから前記状態量を推定する手段と
を備える、潮流推定装置。 - 航走体の推力に関する推力情報をさらに受け付ける手段を備えており、
前記位置情報とともに該推力情報に基づいて、前記航走体運動モデルに代えて航走体の推力を内部変数としてさらに含む航走体運動モデルを用いた前記運動モデルから前記状態量を推定すべくなしてある、請求項4記載の潮流推定装置。 - 前記状態量を推定する手段が線形または非線形のオブザーバを備える、請求項4記載の潮流推定装置。
- 前記推定された状態量を表示する手段をさらに備える、請求項4記載の潮流推定装置。
- 航走体の目標位置および動作条件を設定する手段と、
該目標位置および動作条件に基づいて航走体の必要推力を算出する手段と、
航走体の位置に関する位置情報を受け付ける手段と、
航走体の推力に関する推力情報を受け付ける手段と、
受け付けた位置情報および推力情報に基づいて、航走体の運動を数学モデルで表現した、内部変数として航走体の推力を含む航走体運動モデル、流体の運動を数学モデルで表現した潮流モデル、および航走体に作用する流体力を数学モデルで表現した流体力モデルを含む運動モデルから潮流速度、潮流方位角、および潮流力を含む状態量を推定する手段と、
この推定された状態量に基づいて前記航走体の必要推力を補正する手段と、
該航走体の必要推力を航走体の推進装置に出力する手段と
を備える、航走体の制御装置。 - 前記状態量を推定する手段が線形または非線形のオブザーバを備える、請求項8記載の航走体の制御装置。
- 前記推定された状態量を表示する手段をさらに備える、請求項8記載の航走体の制御装置。
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JP2003413118A JP4260612B2 (ja) | 2003-12-11 | 2003-12-11 | 潮流推定方法および装置並びにこれを用いた航走体の制御方法および装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013086745A (ja) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | Tokyo Keiki Inc | 船舶用自動操舵装置 |
JP2015052499A (ja) * | 2013-09-06 | 2015-03-19 | 独立行政法人海上技術安全研究所 | 海流推定方法及び海流推定システム |
JP2016102785A (ja) * | 2014-11-12 | 2016-06-02 | 国立大学法人京都大学 | 流速計測システムおよびプログラム |
-
2003
- 2003-12-11 JP JP2003413118A patent/JP4260612B2/ja not_active Expired - Lifetime
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