JPH0416717B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0416717B2 JPH0416717B2 JP11887186A JP11887186A JPH0416717B2 JP H0416717 B2 JPH0416717 B2 JP H0416717B2 JP 11887186 A JP11887186 A JP 11887186A JP 11887186 A JP11887186 A JP 11887186A JP H0416717 B2 JPH0416717 B2 JP H0416717B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rudder
- controller
- steering
- depth
- roll angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 56
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Steering Controls (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、空中から投下される水中航走体の操
舵装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a steering device for an underwater vehicle dropped from the air.
一般に、水中航走体においては、通常航走時
に、その深度および姿勢（ピツチ角、ロール角）
を制御すべく、第２図に示すような操舵装置がそ
なえられている。
In general, when an underwater vehicle is traveling normally, its depth and attitude (pitch angle, roll angle)
In order to control this, a steering device as shown in FIG. 2 is provided.
すなわち、外水の深度圧を受けて水中航走体の
深度を検出する圧力変換器１と、上記水中航走体
のピツチ角、ピツチ角レート、ロール角およびロ
ール角レートを検出する姿勢センサー２とがそな
えられるとともに、これらの圧力変換器１および
姿勢センサー２からの検出信号ｄ，ｐ，p〓，ｒ，
r〓）を受けて、上舵用アクチユエータ８ａ、下舵
用アクチユエータ８ｂおよび左右舵用アクチユエ
ータ８c′へ制御信号c1，c2，c3′）を送るコントロ
ーラ３′がそなえられている。 That is, a pressure transducer 1 detects the depth of the underwater vehicle based on the depth pressure of open water, and an attitude sensor 2 detects the pitch angle, pitch angle rate, roll angle, and roll angle rate of the underwater vehicle. are provided, and the detection signals d, p, p〓, r,
A controller 3' is provided which receives control signals c 1 , c 2 , c 3 ') and sends control signals c 1 , c 2 , c 3 ') to the upper rudder actuator 8a, the lower rudder actuator 8b, and the left and right rudder actuators 8c'.
このコントローラ３′は、深度制御器４、ピツ
チ角制御器５、ロール角制御器６および操舵量加
算器７′から構成されており、深度制御器４は、
圧力変換器１からの深度検出信号ｄを受けて深度
制御用操舵量を演算し、ピツチ角制御器５は、姿
勢センサー２からのピツチ角検出信号ｐおよびピ
ツチ角レート検出信号p〓を受けてピツチ角制御用
操舵量を演算するとともに、ロール角制御器６
は、姿勢センサー２からのロール角検出信号ｒお
よびロール角レート検出信号r〓を受けてロール角
制御用操舵量を演算する。 This controller 3' is composed of a depth controller 4, a pitch angle controller 5, a roll angle controller 6, and a steering amount adder 7'.
The pitch angle controller 5 receives the depth detection signal d from the pressure transducer 1 and calculates the steering amount for depth control, and the pitch angle controller 5 receives the pitch angle detection signal p and the pitch angle rate detection signal p from the attitude sensor 2. In addition to calculating the steering amount for pitch angle control, the roll angle controller 6
receives the roll angle detection signal r and the roll angle rate detection signal r〓 from the attitude sensor 2 and calculates the steering amount for roll angle control.
そして、操舵量加算器７′は深度制御器４、ピ
ツチ角制御器５およびロール角制御器６からの各
操舵量信号Sd，SpおよびSrに基づき深度制御、
ピツチ角制御およびロール角制御をバランスよく
行なえるように、各制御の操舵量におもみを付加
して、上舵用アクチユエータ８ａ、下舵用アクチ
ユエータ８ｂおよび左右舵用アクチユエータ８
c′へ送るべき操舵制御量を演算し、各アクチユエ
ータ８ａ，８ｂおよび８c′へ操舵制御量信号c1，
c2およびc3′を出力する。 The steering amount adder 7' performs depth control based on the steering amount signals Sd, Sp, and Sr from the depth controller 4, pitch angle controller 5, and roll angle controller 6.
In order to perform pitch angle control and roll angle control in a well-balanced manner, a weight is added to the steering amount of each control, and the upper rudder actuator 8a, the lower rudder actuator 8b, and the left and right rudder actuator 8
calculate the steering control amount to be sent to c', and send the steering control amount signal c1 , to each actuator 8a, 8b and 8c'
Print c 2 and c 3 ′.
なお、上舵９ａ、下舵９ｂは、それぞれアクチ
ユエータ８ａ，８ｂにより別々に駆動される一
方、左舵９ｃおよび右舵９ｄは、アクチユエータ
８c′により同時にかつ同量だけ駆動される。 Note that the upper rudder 9a and lower rudder 9b are driven separately by actuators 8a and 8b, respectively, while the left rudder 9c and right rudder 9d are driven simultaneously and by the same amount by actuator 8c'.
上述の構成により、水中航走体の通常航走時に
は、圧力変換器１および姿勢センサー２で、常
時、水中航走体の深度および姿勢が検出され、そ
の検出信号ｄ，ｐ，p〓，ｒ，r〓に基づき、コントロ
ーラ３′において最適の操舵制御量が演算され、
このコントローラ３′からアクチユエータ８ａ，
８ｂおよび８c′へそれぞれ操舵制御量信号c1，c2
およびc3′が送られる。 With the above configuration, during normal navigation of the underwater vehicle, the pressure transducer 1 and the attitude sensor 2 always detect the depth and attitude of the underwater vehicle, and the detection signals d, p, p〓, r , r〓, the controller 3' calculates the optimum steering control amount,
From this controller 3', actuator 8a,
Steering control amount signals c 1 and c 2 to 8b and 8c', respectively.
and c 3 ′ are sent.
したがつて、アクチユエータ８ａ，８ｂおよび
８c′は、各操舵制御量信号c1，c2およびc3′に基づ
いて作動し、上舵９ａ、下舵９ｂおよび左舵９
ｃ、右舵９ｄを駆動する。これに伴ない、上舵９
ａおよび下舵９ｂにおいて発生する揚力によつて
水中航走体のロール角制御が行なわれるととも
に、左舵９ｃおよび右舵９ｄにおいて発生する揚
力によつて水中航走体の深度制御およびピツチ角
制御が行なわれるのである。 Therefore, the actuators 8a, 8b and 8c' operate based on the respective steering control amount signals c1 , c2 and c3 ', and the upper rudder 9a, the lower rudder 9b and the left rudder 9
c. Drive the right rudder 9d. Along with this, the upper rudder 9
The roll angle of the underwater vehicle is controlled by the lift generated at the left rudder 9c and the right rudder 9b, and the depth and pitch angle of the underwater vehicle are controlled by the lift generated at the left rudder 9c and the right rudder 9d. is carried out.
このような操舵装置は、従来、空中から投下さ
れる水中航走体にもそのまま適用され、その空中
からの着水潜入時においても、上述したような通
常航走時とまつたく同様の操舵制御が行なわれる
ようになつている。 Such a steering device has conventionally been applied to underwater vehicles that are dropped from the air, and even when landing on water from the air, the same steering control as during normal navigation as described above is performed. is now being carried out.
しかしながら、上述のような従来の水中航走体
用操舵装置では、同装置を空中から投下される水
中航走体に適用した場合、水中航走体の速度が極
めて速い着水潜入時にも、通常航走時と同様の操
舵制御、すなわち、上舵９ａ、下舵９ｂによりロ
ール角制御を行なうとともに、一斉に駆動される
左舵９ｃ、右舵９ｄにより深度制御およびピツチ
角制御を行なうため、着水潜入時の過渡応答特性
に追従できず、水中航走体は、着水後、水面下に
深く潜入してしまう。
However, with the conventional steering device for an underwater vehicle as described above, when the device is applied to an underwater vehicle dropped from the air, even when the underwater vehicle is landing on water at an extremely high speed, The same steering control as when sailing, that is, roll angle control is performed by the upper rudder 9a and lower rudder 9b, and depth control and pitch angle control are performed by the port rudder 9c and right rudder 9d, which are driven simultaneously. Unable to follow the transient response characteristics when diving into water, underwater vehicles end up diving deep below the water surface after landing on water.
つまり、上舵９ａ、下舵９ｂと左舵９ｃ、右舵
９ｄとの機能が分離されているので、たとえば、
水中航走体が着水時に左舵９ｃ、右舵９ｄを上下
方向に配置するような姿勢（ロール角変位が90゜）
をとつた場合、まず上舵９ａ、下舵９ｂによりロ
ール角変位が0゜に近づくように水中航走体の姿勢
制御を行なつた後に、はじめて、左舵９ｃ、右舵
９ｄにおける揚力が、深度制御およびピツチ角制
御を行ないうるように水中航走体に作用する。 In other words, since the functions of the upper rudder 9a, lower rudder 9b, left rudder 9c, and right rudder 9d are separated, for example,
A posture in which the left rudder 9c and right rudder 9d are arranged vertically when the underwater vehicle lands on the water (roll angle displacement is 90°)
In this case, the upper rudder 9a and lower rudder 9b are used to control the attitude of the underwater vehicle so that the roll angle displacement approaches 0°, and then the lift forces at the port rudder 9c and star rudder 9d are Acts on the underwater vehicle to perform depth control and pitch angle control.
したがつて、着水初期にロール角制御を行ない
左舵９ｃ、右舵９ｄによる深度制御およびピツチ
角制御を可能とする間に、水中航走体は水面下に
深く潜入してしまうのである。 Therefore, while roll angle control is performed at the initial stage of landing on the water to enable depth control and pitch angle control using the left rudder 9c and right rudder 9d, the underwater vehicle sinks deeply beneath the water surface.
本発明は、このような問題点の解決をはかろう
とするもので、着水初期にはロール角制御を行な
わず、ロール角やロール角レートを加味しながら
上舵、下舵、左舵および右舵を用いて深度制御お
よびピツチ角制御を行なえるようにして、着水後
の潜入深度を最小限に抑えることを可能にした、
空中投下式水中航走体用操舵装置を提供すること
を目的とする。 The present invention attempts to solve these problems, and does not perform roll angle control at the initial stage of water landing, but instead adjusts up, down, left, and Depth control and pitch angle control can be performed using the right rudder, making it possible to minimize the diving depth after landing.
The purpose of the present invention is to provide a steering device for an air-dropped underwater vehicle.
このため、本発明の空中投下式水中航走体用操
舵装置は、空中から投下される水中航走体におい
て、外水の深度圧を受けて上記水中航走体の深度
を検出しうる圧力変換器と、上記水中航走体のピ
ツチ角、ピツチ角レート、ロール角およびロール
角レートを検出しうる姿勢センサーと、上記圧力
変換器からの深度検出信号を受けて深度制御用操
舵量を演算する深度制御器と、上記姿勢センサー
からのピツチ角検出信号およびピツチ角レート検
出信号を受けてピツチ角制御用操舵量を演算する
ピツチ角制御器と、上記姿勢センサーからのロー
ル角検出信号およびロール角レート検出信号を受
けてロール角制御用操舵量を演算するロール角制
御器と、上記の深度制御器、ピツチ角制御器およ
びロール角制御器からの各操舵量信号に基づき上
記水中航走体における上舵、下舵、左舵、および
右舵の各アクチユエータへ送るべき操舵制御量を
演算する操舵制御量演算器とをそなえ、上記水中
航走体の着水初期に上記姿勢センサーからのロー
ル角検出信号およびロール角レート検出信号を上
記操舵制御量演算器へ直接送るためのバイパス路
が、上記ロール角制御器と並列的に設けられると
ともに、同バイパス路への切換手段と、同バイパ
ス路を経由した上記のロール角検出信号およびロ
ール角レート検出信号を加味して上記の深度制御
器およびピツチ角制御器からの各操舵量信号に基
づき上記操舵制御量演算器において上記の上舵、
下舵、左舵および右舵の深度制御およびピツチ角
制御のための操舵制御量を演算する着水初期操舵
制御系とが設けられたことを特徴としている。
For this reason, the air-dropped underwater vehicle steering device of the present invention provides a pressure converter capable of detecting the depth of the underwater vehicle in response to the depth pressure of open water in the underwater vehicle dropped from the air. an attitude sensor capable of detecting pitch angle, pitch angle rate, roll angle, and roll angle rate of the underwater vehicle; and a depth detection signal from the pressure transducer to calculate a steering amount for depth control. a depth controller; a pitch angle controller that receives pitch angle detection signals and pitch angle rate detection signals from the attitude sensor to calculate a steering amount for pitch angle control; and a roll angle detection signal and roll angle from the attitude sensor. a roll angle controller that calculates a steering amount for roll angle control in response to a rate detection signal; It is equipped with a steering control amount calculator that calculates the steering control amount to be sent to each actuator of the upper rudder, lower rudder, left rudder, and right rudder, and calculates the roll angle from the attitude sensor at the initial stage of water landing of the underwater vehicle. A bypass path for directly sending a detection signal and a roll angle rate detection signal to the steering control amount calculator is provided in parallel with the roll angle controller, and a switching means for connecting the bypass path and The above-mentioned upper rudder is determined in the above-mentioned steering control amount calculator based on each steering amount signal from the above-mentioned depth controller and pitch angle controller, taking into account the above-mentioned roll angle detection signal and roll angle rate detection signal that have passed through the system.
It is characterized by being provided with an initial water landing steering control system that calculates steering control amounts for depth control and pitch angle control of the down rudder, left rudder, and right rudder.
上述の本発明の空中投下式水中航走体用操舵装
置では、着水初期には切換手段によりバイパス路
からロール角検出信号およびロール角レート検出
信号が、直接、操舵制御量演算器へ送られ、この
操舵制御量演算器の着水初期操舵制御系におい
て、上記のロール角検出信号およびロール角レー
ト検出信号を加味しながら、深度制御器およびピ
ツチ角制御器からの各操舵量信号に基づいて、深
度制御およびピツチ角制御のための操舵制御量が
演算され、演算された操舵量制御信号が上舵、下
舵、左舵および右舵の各アクチユエータへそれぞ
れ出力され、上記の上舵、下舵、左舵および右舵
が駆動される。
In the above-described steering system for an air-dropped underwater vehicle of the present invention, the roll angle detection signal and the roll angle rate detection signal are directly sent from the bypass path to the steering control amount calculator by the switching means at the initial stage of water landing. In the water landing initial steering control system of this steering control amount calculator, the above-mentioned roll angle detection signal and roll angle rate detection signal are taken into account, and based on each steering amount signal from the depth controller and pitch angle controller, , the steering control amount for depth control and pitch angle control is calculated, and the calculated steering amount control signals are output to each actuator of the upper rudder, lower rudder, left rudder, and right rudder, respectively, and the above-mentioned upper rudder, lower rudder The rudder, port rudder and star rudder are driven.
以下、図面により本発明の一実施例としての空
中投下式水中航走体用操舵装置について説明する
と、第１図はそのブロツク線図であり、同図に示
すように、本実施例も従来のものとほぼ同様に、
外水の深度圧を受けて水中航走体の深度を検出す
る圧力変換器１と、上記水中航走体のピツチ角、
ピツチ角レート、ロール角およびロール角レート
を検出する姿勢センサー（ストラツプダウン型セ
ンサー）２とがそなえられるとともに、これらの
圧力変換器１および姿勢センサー２からの検出信
号ｄ，ｐ，p〓，ｒ，r〓を受けて、上舵用アクチユエ
ータ８ａ、下舵用アクチユエータ８ｂ、左舵用ア
クチユエータ８ｃおよび右舵用アクチユエータ８
ｄへ制御信号c1，c2，c3，c4を送るコントローラ
３がそなえられている。
Hereinafter, a steering system for an air-dropped underwater vehicle as an embodiment of the present invention will be explained with reference to the drawings. Fig. 1 is a block diagram thereof, and as shown in the same figure, this embodiment also differs from the conventional one. Almost the same as
a pressure transducer 1 that detects the depth of an underwater vehicle by receiving depth pressure of open water; a pitch angle of the underwater vehicle;
An attitude sensor (strap-down type sensor) 2 that detects pitch angle rate, roll angle, and roll angle rate is provided, and detection signals d, p, p〓, r from these pressure transducer 1 and attitude sensor 2 are provided. , r〓, the upper rudder actuator 8a, the lower rudder actuator 8b, the left rudder actuator 8c, and the right rudder actuator 8.
A controller 3 is provided for sending control signals c 1 , c 2 , c 3 , and c 4 to d.
このコントローラ３は、深度制御器４、ピツチ
角制御器５ロール角制御器６および操舵制御量演
算器７から構成されており、深度制御器４は、圧
力変換器１からの深度検出信号ｄを受けて深度制
御操舵量を演算し、ピツチ角制御器５は、姿勢セ
ンサー２からのピツチ角検出信号ｐおよびピツチ
角レート検出信号p〓を受けてピツチ角制御用操舵
量を演算するとともに、ロール角制御器６は、姿
勢センサー２からのロール角検出信号ｒおよびロ
ール角レート検出信号r〓を受けてロール角制御用
操舵量を演算する。 The controller 3 includes a depth controller 4, a pitch angle controller 5, a roll angle controller 6, and a steering control amount calculator 7. The depth controller 4 receives the depth detection signal d from the pressure converter 1. The pitch angle controller 5 receives the pitch angle detection signal p and the pitch angle rate detection signal p from the attitude sensor 2 and calculates the steering amount for pitch angle control. The angle controller 6 receives the roll angle detection signal r and the roll angle rate detection signal r from the attitude sensor 2 and calculates a steering amount for roll angle control.
そして、操舵制御量演算器７は深度制御器４、
ピツチ角制御器５およびロール角制御器６からの
各操舵量信号Sd，SpおよびSrに基づき、通常航
走時には、深度制御、ピツチ角制御およびロール
角制御をバランスよく行なえるように、各制御の
操舵量におもみを付加して、上舵用アクチユエー
タ８ａ、下舵用アクチユエータ８ｂ、左舵用アク
チユエータ８ｃおよび右舵用アクチユエータ８ｄ
へ送るべき操舵制御量を演算し、各アクチユエー
タ８ａ，８ｂ，８ｃおよび８ｄへ操舵制御量信号
c1，c2、c3およびc4を出力するようになつてい
る。 The steering control amount calculator 7 includes a depth controller 4,
Based on the steering amount signals Sd, Sp, and Sr from the pitch angle controller 5 and the roll angle controller 6, each control is controlled so that depth control, pitch angle control, and roll angle control can be performed in a well-balanced manner during normal navigation. By adding weight to the steering amount, the upper rudder actuator 8a, the lower rudder actuator 8b, the left rudder actuator 8c, and the right rudder actuator 8d.
The steering control amount signal to be sent to each actuator 8a, 8b, 8c and 8d is calculated.
It is designed to output c 1 , c 2 , c 3 and c 4 .
一方、コントローラ３においては、水中航走体
の着水初期に、姿勢センサー２からのロール角検
出信号ｒおよびロール角レート検出信号r〓を操舵
制御量演算器７へ直接送るためのバイパス路１０
が、ロール角制御器６と並列的に設けられるとと
もに、このバイパス路１０への切換手段１１がそ
なえられている。 On the other hand, in the controller 3, a bypass path 10 is provided for directly sending the roll angle detection signal r and the roll angle rate detection signal r from the attitude sensor 2 to the steering control amount calculator 7 at the initial stage of water landing of the underwater vehicle.
is provided in parallel with the roll angle controller 6, and a switching means 11 to the bypass path 10 is provided.
この切換手段１１は、水中航走体の着水後、同
水中航走体が所定の深度へ上昇するまでのしばら
くの間、バイパス路１０へ検出信号ｒ，r〓を送る
ような遅延タイマー等で構成される。 This switching means 11 is a delay timer or the like that sends detection signals r, r〓 to the bypass path 10 for a while after the underwater vehicle lands on the water until the underwater vehicle ascends to a predetermined depth. Consists of.
また、操舵制御量演算器７においては、図示し
ない着水初期操舵制御系が設けられており、同着
水初期操舵制御系において、着水初期で切換手段
１１がバイパス路１０への切換状態にあるときに
は、バイパス路１０を経由したロール角検出信号
ｒおよびロール角レート検出信号r〓を加味して、
深度制御器４およびピツチ角制御器５からの各操
舵量信号Sd，Spに基づき、深度制御およびピツ
チ角制御のための操舵制御量が演算され、この操
舵制御量が、操舵制御量信号c1，c2、c3およびc4
として上舵９ａ下舵９ｂ、左舵９ｃおよび右舵９
ｄの各アクチユエータ８ａ，８ｂ，８ｃおよび８
ｄへ出力されるようになつている。 Further, the steering control amount calculator 7 is provided with an initial water landing steering control system (not shown), in which the switching means 11 switches to the bypass path 10 at the initial water landing. In some cases, taking into account the roll angle detection signal r and the roll angle rate detection signal r〓 via the bypass path 10,
Based on the respective steering amount signals Sd and Sp from the depth controller 4 and the pitch angle controller 5, the steering control amount for depth control and pitch angle control is calculated, and this steering control amount is the steering control amount signal c 1 , c 2 , c 3 and c 4
As upper rudder 9a lower rudder 9b, left rudder 9c and right rudder 9
d each actuator 8a, 8b, 8c and 8
It is designed to be output to d.
なお、上舵９ａ、下舵９ｂ、左舵９ｃおよび右
舵９ｄは、水中航走体の着水初期には、各アクチ
ユエータ８ａ，８ｂ，８ｃおよび８ｄにより独立
して駆動されるが、通常航走時には、従来と同
様、左舵９ｃおよび右舵９ｄは、それぞれアクチ
ユエータ８ｃおよび８ｄにより同時にかつ同量だ
け駆動されるようになつている。 Note that the upper rudder 9a, the lower rudder 9b, the left rudder 9c, and the right rudder 9d are driven independently by each actuator 8a, 8b, 8c, and 8d at the initial stage of water landing of the underwater vehicle; During running, the left rudder 9c and the right rudder 9d are driven simultaneously and by the same amount by the actuators 8c and 8d, respectively, as in the conventional case.
本発明の一実施例としての空中投下式水中航走
体用操舵装置は上述のごとく構成されているの
で、水中航走体が空中から投下され着水した直後
すなわち着水初期には、切換手段１１によりバイ
パス路１０から姿勢センサー２で検出されたロー
ル角検出信号ｒおよびロール角レート検出信号ｒ
が、直接操舵制御量演算器７へ送られる。 Since the steering system for an air-dropped underwater vehicle as an embodiment of the present invention is configured as described above, the switching device is operated immediately after the underwater vehicle is dropped from the air and lands on the water, that is, at the initial stage of water landing. 11, the roll angle detection signal r and the roll angle rate detection signal r detected by the attitude sensor 2 from the bypass path 10
is directly sent to the steering control amount calculator 7.
そして、この操舵制御量演算器７の図示しない
着水初期操舵制御系において、バイパス路１０を
経由した検出信号ｒ，r〓を加味しながら、深度制
御器４およびピツチ角制御器５からの各操舵量信
号Sd，Spに基づき、深度制御およびピツチ角制
御のための操舵制御量が演算される。 In the water landing initial steering control system (not shown) of the steering control amount calculator 7, each signal from the depth controller 4 and the pitch angle controller 5 is Based on the steering amount signals Sd and Sp, steering control amounts for depth control and pitch angle control are calculated.
このようにして、演算された操舵制御量は、操
舵制御量信号c1，c2、c3およびc4としてそれぞれ
アクチユエータ８ａ，８ｂ，８ｃおよび８ｄへ出
力され、各アクチユエータ８ａ，８ｂ，８ｃおよ
び８ｄにより上舵９ａ、下舵９ｂ、左舵９ｃおよ
び右舵９ｄを独立して駆動し、各上舵９ａ、下舵
９ｂ、左舵９ｃおよび右舵９ｄにおいて発生する
揚力によつて、水中航走体の深度制御およびピツ
チ角制御が行なわれる。 The calculated steering control amounts are output as steering control amount signals c 1 , c 2 , c 3 and c 4 to the actuators 8a, 8b, 8c and 8d, respectively, and are outputted to the actuators 8a, 8b, 8c and 8d, respectively. The upper rudder 9a, lower rudder 9b, left rudder 9c and right rudder 9d are independently driven by the upper rudder 9a, lower rudder 9b, left rudder 9c and right rudder 9d. Depth control and pitch angle control of the running object are performed.
したがつて、水中航走体の着水初期には、ロー
ル角制御を行なわず、ロール角やロール角レート
がのような状態（左右に傾斜、反転、回転等）に
あつても、上舵９ａ、下舵９ｂ、左舵９ｃおよび
右舵９ｄをすべて深度制御およびピツチ角制御の
ために用いることができるとともに、上舵９ａ、
下舵９ｂ、左舵９ｃおよび右舵９ｄをそれぞれ独
立して最適操舵量に調整できるようになるので、
水中航走体の着水後の潜入深度を最小限に抑える
ことができるのである。 Therefore, when an underwater vehicle initially lands on water, roll angle control is not performed, and even if the roll angle and roll angle rate are in the following conditions (tilting left and right, reversing, rotating, etc.), the upper rudder remains unchanged. 9a, the lower rudder 9b, the left rudder 9c and the right rudder 9d can all be used for depth control and pitch angle control, and the upper rudder 9a,
Since the lower rudder 9b, left rudder 9c, and right rudder 9d can be adjusted independently to the optimum steering amount,
This makes it possible to minimize the depth of penetration of the underwater vehicle after landing on the water.
なお、水中航走体が着水潜入し所定の深度に達
した後には、切換手段１１により、ロール角検出
信号ｒおよびロール角レート検出信号r〓がバイパ
ス路１０からロール角制御器６へ送られる状態に
切換えられ、従来の装置とまつたく同様に作用す
るようになる。 Note that after the underwater vehicle has landed on the water and reached a predetermined depth, the switching means 11 sends the roll angle detection signal r and the roll angle rate detection signal r〓 from the bypass path 10 to the roll angle controller 6. The system is switched to the state where it is operated, and it operates in exactly the same way as a conventional device.
以上詳述したように、本発明の空中投下式水中
航走体用操舵装置によれば、空中から投下される
水中航走体において、外水の深度圧を受けて上記
水中航走体の深度を検出しうる圧力変換器と、上
記水中航走体のピツチ角、ピツチ角レート、ロー
ル角およびロール角レートを検出しうる姿勢セン
サーと、上記圧力変換器からの深度検出信号を受
けて深度制御用操舵量を演算する深度制御器と、
上記姿勢センサーからのピツチ角検出信号および
ピツチ角レート検出信号を受けてピツチ角制御用
操舵量を演算するピツチ角制御器と、上記姿勢セ
ンサーからのロール角検出信号およびロール角レ
ート検出信号を受けてロール角制御用操舵量を演
算するロール角制御器と、上記の深度制御器、ピ
ツチ角制御器およびロール角制御器からの各操舵
量信号に基づき上記水中航走体における上舵、下
舵、左舵、および右舵の各アクチユエータへ送る
べき操舵制御量を演算する操舵制御量演算器とを
そなえ、上記水中航走体の着水初期に上記姿勢セ
ンサーからのロール角検出信号およびロール角レ
ート検出信号を上記操舵制御量演算器へ直接送る
ためのバイパス路が、上記ロール角制御器と並列
的に設けられるとともに、同バイパス路への切換
手段と、同バイパス路を経由した上記のロール角
検出信号およびロール角レート検出信号を加味し
て上記の深度制御器およびピツチ角制御器からの
各操舵量信号に基づき上記操舵制御量演算器にお
いて上記の上舵、下舵、左舵および右舵の深度制
御およびピツチ角制御のための操舵制御量を演算
する着水初期操舵制御系とが設けられるという簡
素な構成で、水中航走体の着水初期には同水中航
走体のロール角やロール角レートがどのような状
態にあつても、上舵、下舵、左舵および右舵がす
べて深度制御およびピツチ角制御のために用いら
れるとともに、これらの上舵、下舵、左舵および
右舵が、それぞれ独立して最適操舵量に調整され
るので、水中航走体の着水後の潜入深度が最小限
に抑えられるのである。
As described in detail above, according to the steering device for an air-dropped underwater vehicle of the present invention, in an underwater vehicle dropped from the air, the depth of the underwater vehicle is controlled by the depth pressure of the open water. a pressure transducer capable of detecting a pitch angle, a pitch angle rate, a roll angle, and a roll angle rate of the underwater vehicle; and a depth control device receiving a depth detection signal from the pressure transducer. a depth controller that calculates a steering amount;
A pitch angle controller receives pitch angle detection signals and pitch angle rate detection signals from the attitude sensor to calculate a steering amount for pitch angle control, and receives roll angle detection signals and roll angle rate detection signals from the attitude sensor. a roll angle controller that calculates a steering amount for roll angle control, and an up rudder and a down rudder in the underwater vehicle based on each steering amount signal from the depth controller, pitch angle controller, and roll angle controller. , a steering control amount calculator that calculates the steering control amount to be sent to the left rudder, and right rudder actuators, and the roll angle detection signal and the roll angle from the attitude sensor at the initial stage of water landing of the underwater vehicle. A bypass path for directly sending the rate detection signal to the steering control amount calculator is provided in parallel with the roll angle controller, and a switching means to the bypass path and the roll angle controller via the bypass path are provided. Based on the steering amount signals from the depth controller and the pitch angle controller, taking into account the angle detection signal and roll angle rate detection signal, the steering control amount calculator determines the up rudder, down rudder, left rudder, and right rudder. It has a simple configuration that includes an initial landing steering control system that calculates steering control amounts for rudder depth control and pitch angle control. At any angle or roll angle rate, upper rudder, lower rudder, port rudder, and starboard rudder are all used for depth control and pitch angle control; Since the rudder and the right rudder are each independently adjusted to the optimum steering amount, the depth of penetration of the underwater vehicle after landing on the water is minimized.
第１図は本発明の一実施例としての空中投下式
水中航走体用操舵装置を示すブロツク線図であ
り、第２図は従来の水中航走体用操舵装置を示す
ブロツク線図である。
１…圧力変換器、２…姿勢センサー、３…コン
トローラ、４…深度制御器、５…ピツチ角制御
器、６…ロール角制御器、７…操舵制御量演算
器、８ａ…上舵用アクチユエータ、８ｂ…下舵用
アクチユエータ、８ｃ…左舵用アクチユエータ、
８ｄ…右舵用アクチユエータ、９ａ…上舵、９ｂ
…下舵、９ｃ…左舵、９ｄ…右舵、１０…バイパ
ス路、１１…切換手段、c1，c2，c3，c4…操舵制
御量信号、ｄ…深度検出信号、ｐ…ピツチ角検出
信号、p〓…ピツチ角レート検出信号、ｒ…ロール
角検出信号、r〓…ロール角レート検出信号、Sd，
Sp，Sr…操舵量信号。
FIG. 1 is a block diagram showing a steering device for an air-dropped underwater vehicle as an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a conventional steering device for an underwater vehicle. . DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Pressure transducer, 2... Attitude sensor, 3... Controller, 4... Depth controller, 5... Pitch angle controller, 6... Roll angle controller, 7... Steering control amount calculator, 8a... Upper rudder actuator, 8b... actuator for lower rudder, 8c... actuator for left rudder,
8d... Actuator for right rudder, 9a... Upper rudder, 9b
...Down rudder, 9c...Left rudder, 9d...Right rudder, 10...Bypass path, 11...Switching means, c1 , c2 , c3 , c4 ...Steering control amount signal, d...Depth detection signal, p...Pitch Angle detection signal, p〓...Pitch angle rate detection signal, r...Roll angle detection signal, r〓...Roll angle rate detection signal, Sd,
Sp, Sr...Steering amount signal.
Claims (1)
水の深度圧を受けて上記水中航走体の深度を検出
しうる圧力変換器と、上記水中航走体のピツチ
角、ピツチ角レート、ロール角およびロール角レ
ートを検出しうる姿勢センサーと、上記圧力変換
器からの深度検出信号を受けて深度制御用操舵量
を演算する深度制御器と、上記姿勢センサーから
のピツチ角検出信号およびピツチ角レート検出信
号を受けてピツチ角制御用操舵量を演算するピツ
チ角制御器と、上記姿勢センサーからのロール角
検出信号およびロール角レート検出信号を受けて
ロール角制御用操舵量を演算するロール角制御器
と、上記の深度制御器、ピツチ角制御器およびロ
ール角制御器からの各操舵量信号に基づき上記水
中航走体における上舵、下舵、左舵、および右舵
の各アクチユエータへ送るべき操舵制御量を演算
する操舵制御量演算器とをそなえ、上記水中航走
体の着水初期に上記姿勢センサーからのロール角
検出信号およびロール角レート検出信号を上記操
舵制御量演算器へ直接送るためのバイパス路が、
上記ロール角制御器と並列的に設けられるととも
に、同バイパス路への切換手段と、同バイパス路
を経由した上記のロール角検出信号およびロール
角レート検出信号を加味して上記の深度制御器お
よびピツチ角制御器からの各操舵量信号に基づき
上記操舵制御量演算器において上記の上舵、下
舵、左舵および右舵の深度制御およびピツチ角制
御のための操舵制御量を演算する着水初期操舵制
御系とが設けられたことを特徴とする、空中投下
式水中航走体用操舵装置。1. In an underwater vehicle dropped from the air, a pressure transducer capable of detecting the depth of the underwater vehicle by receiving the depth pressure of open water, and a pitch angle, pitch angle rate, and roll of the underwater vehicle. an attitude sensor that can detect angle and roll angle rate; a depth controller that receives a depth detection signal from the pressure transducer to calculate a steering amount for depth control; and a pitch angle detection signal and pitch angle from the attitude sensor. a pitch angle controller that receives a rate detection signal and calculates a steering amount for pitch angle control; and a roll angle controller that receives a roll angle detection signal from the attitude sensor and a roll angle rate detection signal and calculates a steering amount for roll angle control. Based on each steering amount signal from the controller, the depth controller, the pitch angle controller, and the roll angle controller, the signals are sent to each actuator of the upper rudder, lower rudder, port rudder, and right rudder in the underwater vehicle. and a steering control amount calculator for calculating the steering control amount to be calculated, and directly sends the roll angle detection signal and roll angle rate detection signal from the attitude sensor to the steering control amount calculator at the initial stage of water landing of the underwater vehicle. The bypass route for sending
The depth controller and the roll angle controller are provided in parallel with the roll angle controller, and are connected to the depth controller and Water landing in which the steering control amount for the depth control and pitch angle control of the up rudder, down rudder, port rudder and starboard rudder is calculated in the steering control amount calculator based on each steering amount signal from the pitch angle controller. 1. A steering device for an air-dropped underwater vehicle, characterized in that an initial steering control system is provided.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11887186A JPS62276400A (en) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Steering gear for air delivery type underwater sailing body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11887186A JPS62276400A (en) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Steering gear for air delivery type underwater sailing body |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62276400A JPS62276400A (en) | 1987-12-01 |
| JPH0416717B2 true JPH0416717B2 (en) | 1992-03-24 |
Family
ID=14747180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11887186A Granted JPS62276400A (en) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Steering gear for air delivery type underwater sailing body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62276400A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0545500U (en) * | 1991-10-16 | 1993-06-18 | 石川島播磨重工業株式会社 | Underwater vehicle steering system |
| JP3341355B2 (en) * | 1993-06-01 | 2002-11-05 | 石川島播磨重工業株式会社 | Underwater vehicle and attitude control method |
| JP4517258B2 (en) * | 2000-05-24 | 2010-08-04 | 株式会社Ｉｈｉ | Underwater vehicle and its direction and attitude angle detection method |
-
1986
- 1986-05-23 JP JP11887186A patent/JPS62276400A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62276400A (en) | 1987-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8583300B2 (en) | Automatic stabilizing unit for watercrafts | |
| JP3456229B2 (en) | Automatic attitude control system for ships | |
| JP5200010B2 (en) | Improvements in marine vessel control | |
| US7883383B2 (en) | Method and arrangement for controlling a drive arrangement in a watercraft | |
| US20070078575A1 (en) | Marine vessel control system | |
| JPH06286694A (en) | Method for mooring ship alongside quay and detaching ship from quay automatically | |
| JP4633919B2 (en) | Two floating body relative position holding device | |
| JP2021187374A (en) | Control method for vessel | |
| JPH0416717B2 (en) | ||
| WO1997035761A1 (en) | Automatic fixed point holding system for marine vessels | |
| JPS6018491A (en) | Auxiliary steering apparatus for ship | |
| JP2533940B2 (en) | Hydrofoil control system | |
| JP4688571B2 (en) | Method for maneuvering a ship having a pod propeller propeller | |
| JPH0325094A (en) | Alongside-pier method of marine vessel | |
| JPS6313896A (en) | Steering apparatus for fully submarged hydrofoil | |
| EP3892527B1 (en) | Method and apparatus for controlling the turning of a hydrofoil. | |
| JP2618177B2 (en) | Catamaran with hydrofoil | |
| JPH0832526B2 (en) | Rear flap control for hydrofoil | |
| JP2521189Y2 (en) | Control device for hydrofoil | |
| JPH0557158B2 (en) | ||
| JPH0832525B2 (en) | Automatic wing depth control system for hydrofoil | |
| JPH0832524B2 (en) | Semi-automatic wing depth controller for hydrofoil | |
| JPH06107277A (en) | Hydrofoil craft | |
| JPH0832523B2 (en) | Vessel speed controller for hydrofoil | |
| JP3530763B2 (en) | Rudder dip tracking device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |