JPH045126B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH045126B2 JPH045126B2 JP59187421A JP18742184A JPH045126B2 JP H045126 B2 JPH045126 B2 JP H045126B2 JP 59187421 A JP59187421 A JP 59187421A JP 18742184 A JP18742184 A JP 18742184A JP H045126 B2 JPH045126 B2 JP H045126B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- platform
- angle
- point
- ship
- automatic
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
〔発明の目的〕
産業上の利用分野
本発明は海上に於ける作業船台の位置決め装置
に関するものである。 従来の技術 従来の作業船台の位置決め方法は本発明の出願
人がすでに特許を取得した「船台位置決め方法」
特許第1199054号に示されるように船台４側に３
台の自動視準光波距離計を設置し、第７図に示す
ように既知の基線長ｌ０，ｆ，ｌ外に三辺の長さ
を計測して船台の座標を決めていた。このような
装置によるときは位置決め精度は高いが、自動視
準光波距離計を３台使うため装置全体は極めて高
価になり、長距離観測が困難である等の欠点があ
つた。 作業船台の位置決め精度は海底堰堤や橋梁基礎
の如く数cmの精度で海底構造物を建設する工事の
外に埋立作業に使われるサンドポンプ船や海底の
抗打作業船の如く数10cmで位置管理すればよい位
置決め作業が数多くある。 これ等の海上位置決めシステムにはコストの安
い計測システムが要求されるが本発明は、前期低
コストの船台位置決め装置に係るものである。従
来の船台位置決めシステムは第７図に示すよう
に、基線ABをＸ軸、この軸と直角方向をＹ軸と
し、Ａを原点とする直角座標系を構成して、船台
４側に基線ｆ上の３点に３台の自動視準光波距離
計を据え陸上部５の基線ｌ０の両端Ａ，Ｂに据え
られた光源とコーナープリズムを一体に構成した
ターゲツトを前記自動視準光波距離計で、三辺の
距離ｌ４，ｌ５，ｌ６，ｌ７を求め基線長ｌ０，
ｆ，ｌを用いて船台の基点CDの座標を求めてい
た。そしてこの座標値が既知地図上の座標値（計
算値）とどの程度差をもつているかの数式を立
て、コンピユータにて演算処理させて、前記計画
座標値との偏差を小さくするように船台を移動さ
せ、位置決めしていたものである。 上記の方法によるときは船台の位置はすべて長
さを計ることによつて決り、角を観測する必要は
ないから、座標の精度は長さを計る精度（数cm）
で決る。しかしながら本方式で船台の位置を計測
する場合は高価な自動視準光距離計を３台必要と
するため、システム全体は極めて高価なものとな
る。 本発明が解決しようとする問題点 本発明は前述せるような３台の自動視準光波距
離計の代りに、コストの安い自動視準測角儀を用
い船台の位置を計測しようとするものである。 〔発明の構成〕 問題点を解決するための手段 第１図に於いて、陸上部５に３箇の基点ABC
を一直線上に設け基線ABの基線長をｌ１，BC
の基準長をｌ２とする。 船台のＰ点の鉛直線上には第２図に示すよう
に、３台の自動視準測角儀１，２，３を据え、あ
らかじめ船台の基線方向（既知点）Ｘ，X′を見
たときに、方向角を零とし、自動視準測角儀１，
２，３はそれぞれ陸上の基点ABCを視準して角
α，β，γを求める。 β−αからθ１をγ−βからθ２を得てＰ点か
ら見た基点線AB，BCを挾む角が自動計測され
る。実施例ではＰ点は基線Ｘ−X′上にとつてい
る。これは計算を容易いするためである。尚前述
の船台の基線方向Ｘ，X′の一例としては平面長
方形の船台の長辺方向と平行に決定する。 このとき２つの三角形△ABP，△BCPについ
て ∠APB＝θ1 ∠BPC＝θ2 AB＝ｌ BC＝１２ １が既知であるため、 原点ＡからみたＰ点の座標を求めると YP＝l1l2（l1＋l2）（ｌ／tanθ1＋ｌ／tanθ2）／（l1
／tanθ1−l1／tanθ2）２＋（l1＋l2）２ XY＝（l1／2sinθ1）２−（ｙ−l1／2tanθ1）２＋l1／
２ となる。 本発明は３台の自動視準測角儀により求めた２
角θ１θ２とあらかじめ測定して既知の基線長ｌ
１ｌ２を用いて上式により船台上のＰ点の座標を
演算して求めるが、これ等の計算は自動視準測距
儀から連続的に出力される水平角エンコーダーの
側角値をコンピユーターにより計算し、得られた
座標値は一回の測定値又は10回平均の測定値をブ
ラウン管上にグラフイツク的に表示するか、プリ
ンターに印字させる。 次に本発明に使用される自動視準測角儀を第３
図、第４図、第５図、第６図について説明すると
次の通りである。 第３図に於て本体１６上の柱１７に設けられた
水平軸７に支架された自動視準望遠鏡６は水平軸
７と垂直軸８により垂直及び水平面で夫々回転で
きる構造とする。 水平軸７にはウオーム歯車９とを噛み合うウオ
ーム１０があり垂直駆動サーボモーター１１によ
り駆動される。 同様に垂直軸８には平歯車１２が取付けられこ
れと噛み合う小歯車１３があり、水平駆動サーボ
モーター１４により駆動される。 自動視準望遠鏡６の対物レンズ１８の焦点面近
傍に本特許出願人がすでに取得した「変位量測定
装置」特許第968463号の４分割受光素子１９を第
４図、第５図に示す如く置く、４分割受光素子の
水平方向の変位信号は、第５図に示す如くａ＋ｃ
とｂ＋ｄの差を、垂直方向の変位信号はａ＋ｂと
ｃ＋ｄの差の信号を夫々スイツチング回路２０に
より分別して水平サーボアンプ２１及び垂直サー
ボアンプ２２により増巾し、各サーボモーターに
供給して水平及び垂直信号が零になるように視準
望遠鏡を目標方向に自動視準させる。 一方陸上の基準点ABCのターゲツト２８は第
６図に示す如く、整準装置２６上に回動自在に装
着された光源コリメーター２３を自動視準測角儀
に夫々対向させて設置する。 光源コリメーター２３は対物レンズ２４の焦点
面近傍に発光源２５を置き、発射光を略平行か僅
かに発散させて発射する。又作業区域が広い場合
は対物レンズ２４の前面にシリンドリカルレンズ
２７を装着して光束を水平方向のみに発散させ
る。 光源コリメーターABCから発射させる光は
夫々の光源コリメーターに定められた周波数で変
調しておけば船台側からみて、光源ABCを分別
できるし太陽光等の影響を受けない。 第２図に示す構造に船台上の測角儀１，２，３
は船台の動揺及び移動があつても常に光源コリメ
ーターの方向を自動的に追尾する。 このとき本体１６垂直回転軸８には角度エンコ
ーダー１３が装着されているから各 動視準測角
儀は船台の基準方向Ｘ，X′から陸上の基準点
ABCに対する角α，β，γを自動計測出来、こ
れ等の電気出力は操作室からの測定指令により連
続的にコンピユーターに入力されコンピユーター
は前記式式の演算を行い、船台上のＰ点の座
標又は設計値からの偏差を刻々と表示用ブラウン
管又はプリンターに表示させることができる。自
動視準の光源２５をターゲツト側に設けた自動視
準測角儀側に設けても目的を達することは出願人
が特公昭57−7668で開示記載した技術思想から明
らかであるし、単に基準光源装置を付加しても達
することは容易である。 尚船台が陸上部から１Kmはなれ、陸上基線AB
及びBCを夫々１Kmとしたとき船台上の自動視準
方向精度が±11であれば船台の位置決め精度は±
0.5ｍが得られる。 〔効果〕 本発明船台位置決め方法は従来の自動視準光波
距離計と組合せた船台位置決め装置と比較して、
測角のみで座標を求めることができ、距離測定器
を用いないため装置が安価に構成できるばかりか
角度出力としてのエンコーダー出力は運航中の船
台でも測定指令と同時に出力されるため、時間遅
れなく船台の位置が求まる。 又距離計を用いないため光源コリメーターの光
源の出力を大きくするだけで沖合に数Kmまでの位
置決めが可能となるという効果を奏するものであ
る。
に関するものである。 従来の技術 従来の作業船台の位置決め方法は本発明の出願
人がすでに特許を取得した「船台位置決め方法」
特許第1199054号に示されるように船台４側に３
台の自動視準光波距離計を設置し、第７図に示す
ように既知の基線長ｌ０，ｆ，ｌ外に三辺の長さ
を計測して船台の座標を決めていた。このような
装置によるときは位置決め精度は高いが、自動視
準光波距離計を３台使うため装置全体は極めて高
価になり、長距離観測が困難である等の欠点があ
つた。 作業船台の位置決め精度は海底堰堤や橋梁基礎
の如く数cmの精度で海底構造物を建設する工事の
外に埋立作業に使われるサンドポンプ船や海底の
抗打作業船の如く数10cmで位置管理すればよい位
置決め作業が数多くある。 これ等の海上位置決めシステムにはコストの安
い計測システムが要求されるが本発明は、前期低
コストの船台位置決め装置に係るものである。従
来の船台位置決めシステムは第７図に示すよう
に、基線ABをＸ軸、この軸と直角方向をＹ軸と
し、Ａを原点とする直角座標系を構成して、船台
４側に基線ｆ上の３点に３台の自動視準光波距離
計を据え陸上部５の基線ｌ０の両端Ａ，Ｂに据え
られた光源とコーナープリズムを一体に構成した
ターゲツトを前記自動視準光波距離計で、三辺の
距離ｌ４，ｌ５，ｌ６，ｌ７を求め基線長ｌ０，
ｆ，ｌを用いて船台の基点CDの座標を求めてい
た。そしてこの座標値が既知地図上の座標値（計
算値）とどの程度差をもつているかの数式を立
て、コンピユータにて演算処理させて、前記計画
座標値との偏差を小さくするように船台を移動さ
せ、位置決めしていたものである。 上記の方法によるときは船台の位置はすべて長
さを計ることによつて決り、角を観測する必要は
ないから、座標の精度は長さを計る精度（数cm）
で決る。しかしながら本方式で船台の位置を計測
する場合は高価な自動視準光距離計を３台必要と
するため、システム全体は極めて高価なものとな
る。 本発明が解決しようとする問題点 本発明は前述せるような３台の自動視準光波距
離計の代りに、コストの安い自動視準測角儀を用
い船台の位置を計測しようとするものである。 〔発明の構成〕 問題点を解決するための手段 第１図に於いて、陸上部５に３箇の基点ABC
を一直線上に設け基線ABの基線長をｌ１，BC
の基準長をｌ２とする。 船台のＰ点の鉛直線上には第２図に示すよう
に、３台の自動視準測角儀１，２，３を据え、あ
らかじめ船台の基線方向（既知点）Ｘ，X′を見
たときに、方向角を零とし、自動視準測角儀１，
２，３はそれぞれ陸上の基点ABCを視準して角
α，β，γを求める。 β−αからθ１をγ−βからθ２を得てＰ点か
ら見た基点線AB，BCを挾む角が自動計測され
る。実施例ではＰ点は基線Ｘ−X′上にとつてい
る。これは計算を容易いするためである。尚前述
の船台の基線方向Ｘ，X′の一例としては平面長
方形の船台の長辺方向と平行に決定する。 このとき２つの三角形△ABP，△BCPについ
て ∠APB＝θ1 ∠BPC＝θ2 AB＝ｌ BC＝１２ １が既知であるため、 原点ＡからみたＰ点の座標を求めると YP＝l1l2（l1＋l2）（ｌ／tanθ1＋ｌ／tanθ2）／（l1
／tanθ1−l1／tanθ2）２＋（l1＋l2）２ XY＝（l1／2sinθ1）２−（ｙ−l1／2tanθ1）２＋l1／
２ となる。 本発明は３台の自動視準測角儀により求めた２
角θ１θ２とあらかじめ測定して既知の基線長ｌ
１ｌ２を用いて上式により船台上のＰ点の座標を
演算して求めるが、これ等の計算は自動視準測距
儀から連続的に出力される水平角エンコーダーの
側角値をコンピユーターにより計算し、得られた
座標値は一回の測定値又は10回平均の測定値をブ
ラウン管上にグラフイツク的に表示するか、プリ
ンターに印字させる。 次に本発明に使用される自動視準測角儀を第３
図、第４図、第５図、第６図について説明すると
次の通りである。 第３図に於て本体１６上の柱１７に設けられた
水平軸７に支架された自動視準望遠鏡６は水平軸
７と垂直軸８により垂直及び水平面で夫々回転で
きる構造とする。 水平軸７にはウオーム歯車９とを噛み合うウオ
ーム１０があり垂直駆動サーボモーター１１によ
り駆動される。 同様に垂直軸８には平歯車１２が取付けられこ
れと噛み合う小歯車１３があり、水平駆動サーボ
モーター１４により駆動される。 自動視準望遠鏡６の対物レンズ１８の焦点面近
傍に本特許出願人がすでに取得した「変位量測定
装置」特許第968463号の４分割受光素子１９を第
４図、第５図に示す如く置く、４分割受光素子の
水平方向の変位信号は、第５図に示す如くａ＋ｃ
とｂ＋ｄの差を、垂直方向の変位信号はａ＋ｂと
ｃ＋ｄの差の信号を夫々スイツチング回路２０に
より分別して水平サーボアンプ２１及び垂直サー
ボアンプ２２により増巾し、各サーボモーターに
供給して水平及び垂直信号が零になるように視準
望遠鏡を目標方向に自動視準させる。 一方陸上の基準点ABCのターゲツト２８は第
６図に示す如く、整準装置２６上に回動自在に装
着された光源コリメーター２３を自動視準測角儀
に夫々対向させて設置する。 光源コリメーター２３は対物レンズ２４の焦点
面近傍に発光源２５を置き、発射光を略平行か僅
かに発散させて発射する。又作業区域が広い場合
は対物レンズ２４の前面にシリンドリカルレンズ
２７を装着して光束を水平方向のみに発散させ
る。 光源コリメーターABCから発射させる光は
夫々の光源コリメーターに定められた周波数で変
調しておけば船台側からみて、光源ABCを分別
できるし太陽光等の影響を受けない。 第２図に示す構造に船台上の測角儀１，２，３
は船台の動揺及び移動があつても常に光源コリメ
ーターの方向を自動的に追尾する。 このとき本体１６垂直回転軸８には角度エンコ
ーダー１３が装着されているから各 動視準測角
儀は船台の基準方向Ｘ，X′から陸上の基準点
ABCに対する角α，β，γを自動計測出来、こ
れ等の電気出力は操作室からの測定指令により連
続的にコンピユーターに入力されコンピユーター
は前記式式の演算を行い、船台上のＰ点の座
標又は設計値からの偏差を刻々と表示用ブラウン
管又はプリンターに表示させることができる。自
動視準の光源２５をターゲツト側に設けた自動視
準測角儀側に設けても目的を達することは出願人
が特公昭57−7668で開示記載した技術思想から明
らかであるし、単に基準光源装置を付加しても達
することは容易である。 尚船台が陸上部から１Kmはなれ、陸上基線AB
及びBCを夫々１Kmとしたとき船台上の自動視準
方向精度が±11であれば船台の位置決め精度は±
0.5ｍが得られる。 〔効果〕 本発明船台位置決め方法は従来の自動視準光波
距離計と組合せた船台位置決め装置と比較して、
測角のみで座標を求めることができ、距離測定器
を用いないため装置が安価に構成できるばかりか
角度出力としてのエンコーダー出力は運航中の船
台でも測定指令と同時に出力されるため、時間遅
れなく船台の位置が求まる。 又距離計を用いないため光源コリメーターの光
源の出力を大きくするだけで沖合に数Kmまでの位
置決めが可能となるという効果を奏するものであ
る。
第１図は本発明の方法を示す平面線図、第２図
は本発明に用いる自動視準側角儀の配置図、第３
図は本発明に用いる自動視準側角儀の側面線図、
第４図は自動追尾光学系の拡大図、第５図は自動
追尾のブロツクダイヤグラム、第６図はターゲツ
トの側面図、第７図は従来の方法を示す平面線図
である。 Ａ，Ｂ，Ｃ……基準点、ｌ１，ｌ２……基線間
隔、θ１……船台上のＰ点からみて基線Ａ，Ｂを
挾む角、θ２……船台上のＰ点からみて基線Ｂ，
Ｃを挾む角、α，β，γ……船台の基線方向Ｘ，
X′からの角度。
は本発明に用いる自動視準側角儀の配置図、第３
図は本発明に用いる自動視準側角儀の側面線図、
第４図は自動追尾光学系の拡大図、第５図は自動
追尾のブロツクダイヤグラム、第６図はターゲツ
トの側面図、第７図は従来の方法を示す平面線図
である。 Ａ，Ｂ，Ｃ……基準点、ｌ１，ｌ２……基線間
隔、θ１……船台上のＰ点からみて基線Ａ，Ｂを
挾む角、θ２……船台上のＰ点からみて基線Ｂ，
Ｃを挾む角、α，β，γ……船台の基線方向Ｘ，
X′からの角度。
Claims (1)
- １ 陸上部に基線間隔ｌ１，ｌ２を有する３つの
基準点ABCの各基準点に光源を有するターゲツ
トを置き、海上の船台の一点Ｐの鉛直線上に３台
の自動視準測角儀を配置し、３台の自動視準測角
儀は夫々陸上の基準点ABCを自動視準できる機
能と、目標を方向視準したときの方向角をエンコ
ーダーにより常に電気信号として出力させる機能
とをもち、船台の基線方向Ｘ−X′からの角度α、
β、γを自動測角し、船台上のＰ点からみて基線
ABを挟む角θ１及び基線Ｂ、Ｃを挟む角θ２を
常時計測し、設計値からの偏差を計算して、船台
上のＰ点の座標及びその状態を座標上に表示させ
て船台を設計値に移動させることを特徴とする船
台の位置決め方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18742184A JPS6166119A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 船台位置決め方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18742184A JPS6166119A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 船台位置決め方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6166119A JPS6166119A (ja) | 1986-04-04 |
| JPH045126B2 true JPH045126B2 (ja) | 1992-01-30 |
Family
ID=16205751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18742184A Granted JPS6166119A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 船台位置決め方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6166119A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5237788A (en) * | 1975-09-20 | 1977-03-23 | Agency Of Ind Science & Technol | Process for production of photovoltaic elements |
| JPS5830525A (ja) * | 1981-08-18 | 1983-02-23 | Nippon Seiko Kk | 動圧流体軸受装置 |
-
1984
- 1984-09-07 JP JP18742184A patent/JPS6166119A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6166119A (ja) | 1986-04-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |