JP2007153124A - 船舶の消磁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】船体近傍の磁気状態を正確に把握することにより、船体磁気を確実に補償中和することができる船舶の消磁装置を得る。
【解決手段】船体に装備された消磁コイルと、この消磁コイルに対する通電電流を制御して船体磁気を補償中和させる消磁電流制御部と、この消磁電流制御部に有線接続されて船体の外部に配置された非磁性の水中航走体と、この水中航走体に設けられ、外部磁場情報を取得する磁気センサーとを備え、消磁電流制御部は、磁気センサーにより取得された外部磁場情報に基づいて、船体磁気を補償中和させるように消磁コイルに対する通電電流を制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は、船舶における地球磁界に対する影響を補償中和する消磁装置に関するものである。

船舶の消磁装置は、船体に装備した各消磁コイルに直流の消磁電流を通電することにより、各消磁コイルにフレミングの法則に従う磁界を発生させて、船体磁気における永久磁気及び誘導磁気による磁界を相殺する補償中和を実施する。なお、この消磁装置では、船体磁気における永久磁気及び誘導磁気の設定や、各消磁コイルに対する通電電流（消磁電流）の演算及びその演算結果に基づく消磁電流の制御等が実施されている。

ここで、上記永久磁気とは各船体が有する固有の磁気である。そして、各船体では、計測設備を備えた測定所において予め船体における永久磁気が計測されることにより、この計測結果に基づいて船体磁気における永久磁気が消磁装置に入力設定される。一方、誘導磁気とは船体自体が地球磁気により誘起される磁気であり、船舶の現在位置及び船首方位により決定されるものである。そして、各船舶では、船体に備えられた各種センサーによって船舶の現在位置及び船首方位が自動的に検出されることにより、この検出結果に基づいて船体磁気における誘導磁気が消磁装置に入力設定される。なお、消磁装置では、入力設定された永久磁気及び誘導磁気に基づいて各消磁コイルに対する最適消磁電流が演算され、この演算結果に応じて消磁電流の制御が実施される。

なお、船舶の消磁装置に関する従来技術として、船舶の磁性体からなる船体のＸＹＺ方向の外部磁界を打ち消すために船体内に複数個の消磁コイルを設けるとともに、この船体内に複数個の磁気検出器からなる磁気監視部を設置し、各磁気検出器から測定された船内磁界に基づいて算出した船外磁気モーメントと、予め測定及び算出された各消磁コイル効果による船外磁気モーメントとから、外部磁界を最小にする消磁電流を決定して、各消磁コイルに通電することにより、常時最適な消磁状態を維持するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−７８２３４号公報

従来の船舶の消磁装置では、永久磁気が、地球磁気による船体の磁化、波浪や海水との摩擦による船体磁気の経年変化、及び、船舶の走行状態による補機が発生する磁気の影響等によって時々刻々と変化するにもかかわらず、測定所にて予め計測された計測結果のみに応じた消磁電流を通電しているに過ぎなかった。このため、船体磁気における永久磁気に対する消磁電流はあくまで推定値に過ぎず、船体磁気を完全に保障中和することができないという問題が生じていた。

なお、特許文献１記載の船舶の消磁装置では、船体内に複数個の消磁コイルを設けるとともに、この船体内に複数個の磁気検出器からなる磁気監視部を設置することにより、各磁気検出器から測定された船内磁気と、予め測定及び算出された各消磁コイル効果とに基づいて、自船近傍の磁気状態（外部磁気）を最小にする消磁電流が決定されるように構成されているが、各磁気検出器によって測定される磁気はあくまで船内におけるものであるため、実際の自船近傍の磁気状態を正確に把握することはできず、船体磁気を完全に保障中和することはできなかった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、船体近傍の磁気状態を正確に把握することにより、船体磁気を確実に補償中和することができる船舶の消磁装置を提供することである。

この発明に係る船舶の消磁装置は、船体に装備された消磁コイルと、この消磁コイルに対する通電電流を制御して船体磁気を補償中和させる消磁電流制御部と、この消磁電流制御部に有線接続されて船体の外部に配置された非磁性の水中航走体と、この水中航走体に設けられ、外部磁場情報を取得する磁気センサーと、を備え、消磁電流制御部は、磁気センサーにより取得された外部磁場情報に基づいて、船体磁気を補償中和させるように消磁コイルに対する通電電流を制御するものである。

この発明は、船体に装備された消磁コイルと、この消磁コイルに対する通電電流を制御して船体磁気を補償中和させる消磁電流制御部と、この消磁電流制御部に有線接続されて船体の外部に配置された非磁性の水中航走体と、この水中航走体に設けられ、外部磁場情報を取得する磁気センサーと、を備え、消磁電流制御部は、磁気センサーにより取得された外部磁場情報に基づいて、船体磁気を補償中和させるように消磁コイルに対する通電電流を制御する構成としたことで、船体近傍の磁気状態を正確に把握して、船体磁気を確実に補償中和することができる。

この発明をより詳細に説明するため、添付の図面に従ってこれを説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における船舶の消磁装置の概念図、図２はこの発明の実施の形態１における船舶の消磁装置のブロック構成図である。図１及び図２において、１は鋼鉄製の船体を有する自船、２は自船１の船体の外部に配置されるとともに、自船１の近傍を航走する外部磁場取得用の非磁性の水中航走体、３は自船１及び水中航走体２間に連結された通信ケーブルである。ここで、自船１には、ソーナー装置や衛生航法装置、ジャイロコンパス等から構成され、自船１の位置情報及び水中航走体２に搭載された後述する外部磁場取得部の位置情報を取得する位置情報取得手段４と、各種情報に基づいて、自船１の船体に装備された各消磁コイルに通電する直流の消磁電流を制御して、船体磁気を保障中和させる消磁電流制御部５と、後述する方法により取得した自船１近傍の磁気状態の情報（以下、「外部磁場情報」という）を表示等してオペレータに知らしめるオペレータコンソール６とが搭載されている。

一方、自船１の消磁電流制御部５に有線接続された非磁性の水中航走体２には、消磁電流制御部５からの情報や各種センサーからの情報等に基づいて、適当な外部磁場情報を取得するとともに、取得した外部磁場情報を通信ケーブル３を介して自船１内の消磁電流制御部５に送信する外部磁場取得部７と、この外部磁場取得部７の３軸姿勢情報を取得するジャイロ装置８と、外部磁場情報を取得する磁気センサー９と、操舵装置１０及び推進装置１１とが搭載されている。なお、上記通信ケーブル３は、自船１内の消磁電流制御部５及び水中航走体２内の外部磁場取得部７間に接続されて、各種情報の送受信が実施されている。

次に、船舶の消磁装置の各種動作について説明する。
位置情報取得手段４によって取得された自船１の位置情報と外部磁場取得部７の位置情報とは、位置情報取込手段１２によって消磁電流制御部５に取り込まれ、この位置情報取込手段１２において、自船１と外部磁場取得部７との距離及び方向を一定に保つための座標指令情報が上記両位置情報から演算される。そして、位置情報取込手段１２において演算された座標指令情報は、座標指令送信手段１３によって通信ケーブル３を介して外部磁場取得部７に送信される。

自船１の消磁電流制御部５から送信された上記座標指令情報は、座標指令受信手段１４によって外部磁場取得部７に取り込まれ、さらに座標指令受信手段１４から推進制御手段１５に送信される。一方、水中航走体２に搭載されたジャイロ装置８によって取得された外部磁場取得部７の３軸姿勢情報は、姿勢情報取得手段１６によって外部磁場取得部７に取り込まれ、さらに姿勢情報取得手段１６から推進制御手段１５に送信される。そして、推進制御手段１５では、入力された上記座標指令情報と上記３軸姿勢情報とに基づいて、自船１の船体及び水中航走体２との距離、両進行方向、姿勢を常時一定に維持するように、操舵装置１０及び推進装置１１を適切に制御する。

また、水中航走体２に搭載された磁気センサー９によって取得された外部磁気情報は、外部磁場情報取得手段１７によって外部磁場取得部７に取り込まれ、外部磁場情報送信手段１８によって通信ケーブル３を介して自船１の消磁電流制御部５に送信される。水中航走体２から送信された上記外部磁場情報は、外部磁場情報受信手段１９によって消磁電力制御部５に取り込まれ、さらに外部磁場情報受信手段１９から外部磁場情報表示手段２０と消磁電流値演算手段２１とに送信される。

ここで、外部磁場情報表示手段２０は、入力された外部磁場情報をオペレータコンソール６に提供することにより、各消磁コイルへの消磁電流通電の結果をオペレータに知らしめる。一方、消磁電流値演算手段２１では、外部磁場情報受信手段１９から外部磁場情報が入力されるとともに、誘導磁気用消磁電流値入力設定手段２２から誘導磁気情報が、また、永久磁気用消磁電流値入力設定手段２３から永久磁気情報それぞれ入力される。なお、上記誘導磁気情報は、船首方位取込手段２４から入力された船首方位情報と、自船位置取込手段２５から入力された自船位置情報とに基づいて決定される。また、上記永久磁気情報は、計測設備を備えた測定所において予め計測された情報が入力されることにより与えられる。

そして、消磁電流値演算手段２１では、外部磁場情報受信手段１９から入力された外部磁場情報をもとに船体磁気における永久磁気の３軸成分を算出するとともに、その算出結果と、誘導磁気用消磁電流値入力設定手段２２から入力される誘導磁気情報及び永久磁気用消磁電流値入力設定手段２３から入力される永久磁気情報とに基づいて、船体磁気を完全に補償中和するための消磁電流値が演算される。そして、消磁電流値演算手段２１の演算結果に基づいて、各消磁コイル通電制御手段２６により、船体に装備された各消磁コイルに通電される直流の消磁電流が制御される。

この発明の実施の形態１によれば、自船１の外部に配置された水中航走体２の磁気センサー９によって外部磁場を直接計測することが可能となるため、この外部磁場情報をオペレータに知らしめることができるとともに、把握された外部磁場情報をもとに、フィードバック制御を行うことで、常に船体磁場を完全に保障中和することが可能となる。

また、位置情報取得手段４によって取得された自船１及び水中航走体２の位置情報と、ジャイロ装置８によって取得された水中航走体２の姿勢情報とに基づいて、水中航走体２に設けられた操舵装置１０及び推進装置１１を制御して、自船１の船体及び水中航走体２間の距離、方向及び姿勢を一定に維持することにより、水中航走体２に搭載された磁気センサー９により常時安定した外部磁場情報の取得が可能となり、より確実に船体磁場を保障中和させることができる。

この発明の実施の形態１における船舶の消磁装置の概念図である。 この発明の実施の形態１における船舶の消磁装置のブロック構成図である。

符号の説明

１ 自船
２ 水中航走体
３ 通信ケーブル
４ 位置情報取得手段
５ 消磁電流制御部
６ オペレータコンソール
７ 外部磁場取得部
８ ジャイロ装置
９ 磁気センサー
１０ 操舵装置
１１ 推進装置
１２ 位置情報取込手段
１３ 座標指令送信手段
１４ 座標指令受信手段
１５ 推進制御手段
１６ 姿勢情報取得手段
１７ 外部磁場情報取得手段
１８ 外部磁場情報送信手段
１９ 外部磁場情報受信手段
２０ 外部磁場情報表示手段
２１ 消磁電流値演算手段
２２ 誘導磁気用消磁電流値入力設定手段
２３ 永久磁気用消磁電流値入力設定手段
２４ 船首方位取込手段
２５ 自船位置取込手段
２６ 各消磁コイル通電制御手段

Claims (2)

1. 船体に装備された消磁コイルと、
   この消磁コイルに対する通電電流を制御して船体磁気を補償中和させる消磁電流制御部と、
   この消磁電流制御部に有線接続されて前記船体の外部に配置された非磁性の水中航走体と、
   この水中航走体に設けられ、外部磁場情報を取得する磁気センサーと、
   を備え、
   前記消磁電流制御部は、前記磁気センサーにより取得された外部磁場情報に基づいて、前記船体磁気を補償中和させるように前記消磁コイルに対する通電電流を制御することを特徴とする船舶の消磁装置。
2. 船体及び水中航走体の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
   前記水中航走体に設けられ、前記水中航走体の姿勢情報を取得するジャイロ装置と、
   前記位置情報取得手段により取得された位置情報及び前記ジャイロ装置により取得された姿勢情報に基づいて前記水中航走体に設けられた操舵装置及び推進装置を制御することにより、前記船体及び前記水中航走体間の距離、方向及び姿勢を一定に維持する推進制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の船舶の消磁装置。

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