JPH0557158B2 - - Google Patents
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- JPH0557158B2 JPH0557158B2 JP14232586A JP14232586A JPH0557158B2 JP H0557158 B2 JPH0557158 B2 JP H0557158B2 JP 14232586 A JP14232586 A JP 14232586A JP 14232586 A JP14232586 A JP 14232586A JP H0557158 B2 JPH0557158 B2 JP H0557158B2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 3-morpholin-4-yl-1-oxa-3-azonia-2-azanidacyclopent-3-en-5-imine;hydrochloride Chemical compound Cl.[N-]1OC(=N)C=[N+]1N1CCOCC1 NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、舶用自動操舵装置に関する。
通常、船舶は外洋航行中、風波等外乱により船
首揺れを生ずるが、このような際、従来の舶用自
動操舵装置では、船首が常に設定方位を向くよう
船首揺れを補正する指令舵角を与える。
首揺れを生ずるが、このような際、従来の舶用自
動操舵装置では、船首が常に設定方位を向くよう
船首揺れを補正する指令舵角を与える。
この種の舶用自動操舵装置においては、例えば
第８図ブロツク線図に示すように、設定方位φ1
とジヤイロコンパス０１１より出力される自船方
向φとの差が加算器０２６で演算され、この信号
のゲインKPが係数器０２７で乗ぜられ、この値
にレートジヤイロ又は角速度演算装置０２８より
出力される回頭角速度ＹにゲインKDが係数器０
２９で乗ぜられた信号が加算器０３０で演算さ
れ、その信号が天候調整回路０３１、舵角制限回
路０３２を経て舵角信号δ*として出力される。
第８図ブロツク線図に示すように、設定方位φ1
とジヤイロコンパス０１１より出力される自船方
向φとの差が加算器０２６で演算され、この信号
のゲインKPが係数器０２７で乗ぜられ、この値
にレートジヤイロ又は角速度演算装置０２８より
出力される回頭角速度ＹにゲインKDが係数器０
２９で乗ぜられた信号が加算器０３０で演算さ
れ、その信号が天候調整回路０３１、舵角制限回
路０３２を経て舵角信号δ*として出力される。
しかしながら、このような装置では、例えば、
第９図平面図に示すように、船体０３３の右舷方
向により波Ｗを受けた場合、波漂流力により船体
０３３は左舷方向に横流れを生じ、自動操舵装置
は設定方位を保持しているが、航路偏差ｄが生ず
るという欠点がある。
第９図平面図に示すように、船体０３３の右舷方
向により波Ｗを受けた場合、波漂流力により船体
０３３は左舷方向に横流れを生じ、自動操舵装置
は設定方位を保持しているが、航路偏差ｄが生ず
るという欠点がある。
本発明は、このような事情に鑑みて提案された
もので、設定航路よりの航路偏差が少ない経済的
な航行を可能にする舶用自動操舵装置を提供する
ことを目的とする。
もので、設定航路よりの航路偏差が少ない経済的
な航行を可能にする舶用自動操舵装置を提供する
ことを目的とする。
相対風速VA、相対風向θA及び船速Ｖの出力信
号を入力して絶対風速VAOに変換する絶対風速演
算部と、相対風速VA、相対風向θA及び絶対風速
演算部の出力信号VAOを入力して絶対風向φAに変
換する絶対風向演算部と、上記絶対風速VAOと上
記絶対風向φAの出力信号に対応するあて舵量δ1及
び横流れ角β1を予測する絶対風向によるあて舵
量、横流れ角演算部と、波高ha及び絶対波方向
φWの出力信号に対応するあて舵量δ2及び横流れ
角β2とを予測する絶対波方向によるあて舵量、横
流れ角演算部と、方向角φ、指令方位φI、上記あ
て舵量δ1，δ2及び上記横流れ角β1，β2の出力信号
を入力して指令舵角を演算する指令舵演算部とを
具えたことを特徴とする 〔作用〕 上述の構成により、風及び波の大きさ、方向に
より影響を受けてそれぞれ生じる船舶の横流れ角
およびこの横流れを防止するあて舵量を演算し、
船首方位設定にこれ等の横流れ角、あて舵量を反
映させ指令舵角信号を演算し、この指令舵角信号
により船舶の舵行を可能に出来るので船舶は設定
航路よりの偏差を極力少くすることができ、従つ
て最短距離を航走し経済運航を可能にする。
号を入力して絶対風速VAOに変換する絶対風速演
算部と、相対風速VA、相対風向θA及び絶対風速
演算部の出力信号VAOを入力して絶対風向φAに変
換する絶対風向演算部と、上記絶対風速VAOと上
記絶対風向φAの出力信号に対応するあて舵量δ1及
び横流れ角β1を予測する絶対風向によるあて舵
量、横流れ角演算部と、波高ha及び絶対波方向
φWの出力信号に対応するあて舵量δ2及び横流れ
角β2とを予測する絶対波方向によるあて舵量、横
流れ角演算部と、方向角φ、指令方位φI、上記あ
て舵量δ1，δ2及び上記横流れ角β1，β2の出力信号
を入力して指令舵角を演算する指令舵演算部とを
具えたことを特徴とする 〔作用〕 上述の構成により、風及び波の大きさ、方向に
より影響を受けてそれぞれ生じる船舶の横流れ角
およびこの横流れを防止するあて舵量を演算し、
船首方位設定にこれ等の横流れ角、あて舵量を反
映させ指令舵角信号を演算し、この指令舵角信号
により船舶の舵行を可能に出来るので船舶は設定
航路よりの偏差を極力少くすることができ、従つ
て最短距離を航走し経済運航を可能にする。
本発明の一実施例を図面について説明すると、
第１図はその制御回路を示すブロツク線図、第２
図は第１図の制御演算部５を示す部分拡大ブロツ
ク線図、第３図はある船型における絶対風向φA、
絶対風速VAOとあて舵角δとの関係を示す線図、
第４図は第３図の船型における絶対風向φA、絶
対風速VAOと横流れ角βとの関係を示す線図、第
５図は第３図の船型における絶対波方向φW、波
高haとあて舵角δとの関係を示す線図、第６図
は第３図の船型における絶対波方向φW、波高ha
と横流れ角βとの関係を示す線図、第７図は第３
図の船型における保針操船の試験結果を示す平面
図である。
第１図はその制御回路を示すブロツク線図、第２
図は第１図の制御演算部５を示す部分拡大ブロツ
ク線図、第３図はある船型における絶対風向φA、
絶対風速VAOとあて舵角δとの関係を示す線図、
第４図は第３図の船型における絶対風向φA、絶
対風速VAOと横流れ角βとの関係を示す線図、第
５図は第３図の船型における絶対波方向φW、波
高haとあて舵角δとの関係を示す線図、第６図
は第３図の船型における絶対波方向φW、波高ha
と横流れ角βとの関係を示す線図、第７図は第３
図の船型における保針操船の試験結果を示す平面
図である。
まず、第１図において、１及び２はそれぞれ船
上に装備された風速計及び風向計で、風速計１及
び風向計２はそれぞれ計測した相対風速VA、相
対風向θAをそれぞれ風速信号３及び風向信号４と
して制御演算部５に入力する。
上に装備された風速計及び風向計で、風速計１及
び風向計２はそれぞれ計測した相対風速VA、相
対風向θAをそれぞれ風速信号３及び風向信号４と
して制御演算部５に入力する。
６波データー入力装置で、波データー入力装置
６は乗組員がそれぞれ目視観察で入力した波高
ha、波方向θW、波長入をそれぞれ波高信号７、
波方向信号８として制御園残部５に入力する。
６は乗組員がそれぞれ目視観察で入力した波高
ha、波方向θW、波長入をそれぞれ波高信号７、
波方向信号８として制御園残部５に入力する。
なお、９は波長信号であるが、本実施例ではほ
ぼ波高hAのみであて舵量δ、横流れ角βがそれぞ
れ推測できるので、波長信号９は制御演算部５に
入力されていない。
ぼ波高hAのみであて舵量δ、横流れ角βがそれぞ
れ推測できるので、波長信号９は制御演算部５に
入力されていない。
１０は制御演算部５へ入力される船速信号、１
１はジヤイロコンパスで、ジヤイロコンパス１１
は船首方向を方位信号１２として制御演算部５に
入力する。
１はジヤイロコンパスで、ジヤイロコンパス１１
は船首方向を方位信号１２として制御演算部５に
入力する。
１３は増巾器で、増巾器１３は制御演算部５で
演算処理された指令舵角δ*を増巾して操舵機１４
に伝送する。
演算処理された指令舵角δ*を増巾して操舵機１４
に伝送する。
次に、第２図において、１５は絶対風速演算部
で、絶対風速VAOは次式により求められる。
で、絶対風速VAOは次式により求められる。
VAO＝（VAcosθA−Ｖ）2
＋（VAsinθA）2
ここで、Ｖは既知の船速を示す。
１６は絶対風向演算部で、絶対風向φAは次式
により求められる。
により求められる。
φA＝sin-1（VA／VAOsinθA）
１７は絶対風向によるあて舵量、横流れ量演算
部で、あて舵量δ及び横流れ角βは、それぞれの
船型についてあらかじめ絶対風向φA、絶対風速
VAOに対する相関関係が、例えば、第３〜４図に
それぞれ示すように分つているならば、予測する
ことができる。
部で、あて舵量δ及び横流れ角βは、それぞれの
船型についてあらかじめ絶対風向φA、絶対風速
VAOに対する相関関係が、例えば、第３〜４図に
それぞれ示すように分つているならば、予測する
ことができる。
１８は絶対波方向によるあて舵量、横流れ角演
算部で、あて舵量δ及び横流れ角βはそれぞれそ
の船型についてあらかじめ絶対波方向φW、波高
hAに対する相関関係が、例えば、第５〜６図にそ
れぞれ示すように、分つているならば、予測する
ことができる。
算部で、あて舵量δ及び横流れ角βはそれぞれそ
の船型についてあらかじめ絶対波方向φW、波高
hAに対する相関関係が、例えば、第５〜６図にそ
れぞれ示すように、分つているならば、予測する
ことができる。
１９は絶対風向によるあて舵量、横流れ角演算
部１７から出力されたあて舵量δと絶対波方向に
よるあて舵量、横流れ角演算部１８から出力され
たあて舵量δとがそれぞれ入力される加算器、２
０は絶対風向によるあて舵量、横流れ角演算部１
７から出力された横流れ角βと絶対波方向による
あて舵量、横流れ角演算部１８から出力された横
流れ角βとがそれぞれ入力される加算器、２１は
加算器２０からの信号と指令方位信号２２とがそ
れぞれ入力される加算器である。
部１７から出力されたあて舵量δと絶対波方向に
よるあて舵量、横流れ角演算部１８から出力され
たあて舵量δとがそれぞれ入力される加算器、２
０は絶対風向によるあて舵量、横流れ角演算部１
７から出力された横流れ角βと絶対波方向による
あて舵量、横流れ角演算部１８から出力された横
流れ角βとがそれぞれ入力される加算器、２１は
加算器２０からの信号と指令方位信号２２とがそ
れぞれ入力される加算器である。
２３は方位角信号１２、加算器１９からの信
号、加算器２１からの信号がそれぞれ入力される
指令舵角演算器で、指令舵角演算器２３は次式に
より指令舵角δ*を演算する。
号、加算器２１からの信号がそれぞれ入力される
指令舵角演算器で、指令舵角演算器２３は次式に
より指令舵角δ*を演算する。
δ*＝δ＋Ｃ（β＋φ1−φ）
ここで、Ｃは既知の演算係数
２４は指令舵角信号で、指令舵角信号２４は増
巾器１３を経て操舵機１４へ伝送される。
巾器１３を経て操舵機１４へ伝送される。
このような装置において、入力部より入力され
た風速信号３、風向信号４、波高信号７、波方向
信号８等のデーターにより、保針操船時の横流れ
角βを制御演算部５で算出し、指令舵角δ*をあら
かじめこの横流れ角β分控除することにより、第
７図に示すように、指定航路よりの船体０３３の
偏差を少なくすることができる。
た風速信号３、風向信号４、波高信号７、波方向
信号８等のデーターにより、保針操船時の横流れ
角βを制御演算部５で算出し、指令舵角δ*をあら
かじめこの横流れ角β分控除することにより、第
７図に示すように、指定航路よりの船体０３３の
偏差を少なくすることができる。
このような装置によれば、外力の大きさから横
流れ角を類推し、これを考慮した上で船首方位を
設定するので、設定航路よりの偏差を極力小さく
することができ、従つて、最短距離を航走する経
済運航が可能となる。
流れ角を類推し、これを考慮した上で船首方位を
設定するので、設定航路よりの偏差を極力小さく
することができ、従つて、最短距離を航走する経
済運航が可能となる。
要するに本発明によれば、相対風速VA、相対
風向θA及び船速Ｖの出力信号を入力して絶対風速
VAOに変換する絶対風速演算部と、相対風速VA、
相対風向θA及び絶対風速演算部の出力信号VAOを
入力して絶対風向φAに変換する絶対風向演算部
と、上記絶対風速VAOと上記絶対風向φAの出力信
号に対応するあて舵量δ1及び横流れ角β1を予測す
る絶対風向によるあて舵量、横流れ角演算部と、
波高ha及び絶対波方向φWの出力信号に対応する
あて舵量δ2及び横流れ角β2とを予測する絶対波方
向によるあて舵量、横流れ角演算部と、方位角
φ、指令方位φI、上記あて舵量δ1，δ2及び上記横
流れ角β1，β2の出力信号を入力して指令舵角を演
算する指令舵角演算部とを具えたことにより設定
航路よりの航路偏差が少ない経済的な舶用自動操
舵装置を得るから、本発明は産業上極めて有益な
ものである。
風向θA及び船速Ｖの出力信号を入力して絶対風速
VAOに変換する絶対風速演算部と、相対風速VA、
相対風向θA及び絶対風速演算部の出力信号VAOを
入力して絶対風向φAに変換する絶対風向演算部
と、上記絶対風速VAOと上記絶対風向φAの出力信
号に対応するあて舵量δ1及び横流れ角β1を予測す
る絶対風向によるあて舵量、横流れ角演算部と、
波高ha及び絶対波方向φWの出力信号に対応する
あて舵量δ2及び横流れ角β2とを予測する絶対波方
向によるあて舵量、横流れ角演算部と、方位角
φ、指令方位φI、上記あて舵量δ1，δ2及び上記横
流れ角β1，β2の出力信号を入力して指令舵角を演
算する指令舵角演算部とを具えたことにより設定
航路よりの航路偏差が少ない経済的な舶用自動操
舵装置を得るから、本発明は産業上極めて有益な
ものである。
第１図は本発明の一実施例を示す制御回路ブロ
ツク線図、第２図は第１図の制御演算部を示す部
分拡大ブロツク線図、第３図はある船型における
絶対風向、絶対風速とあて舵角との関係を示す線
図、第４図は第３図の船型における絶対風向、絶
対風速と横流れ角との関係を示す線図、第５図は
第３図の船型における絶対波方向、波高とあて舵
角との関係を示す線図、第６図は第３図の船型に
おける絶対波方向、波高と横流れ角との関係を示
す線図、第７図は第３図の船型における保針操船
の試験結果を示す平面図である。第８図は公知の
自動操舵装置の制御回路を示すブロツク線図、第
９図は第８図の自動操舵装置による保針操船の試
験結果を示す平面図である。 １……風速計、２……風向計、３……風速信
号、４……風向信号、５……制御演算部、６……
波データー入力装置、７……波高信号、８……波
方向信号、９……波長信号、１０……船速信号、
１１……ジヤイロコンパス、１２……方位信号、
１３……増巾器、１４……操舵機、１５……絶対
風速演算部、１６……絶対風向演算部、１７……
絶対風向による舵角、横流れ量演算部、１８……
絶対波方向による舵角、横流れ量演算部、１９〜
２１……加算器、２２……指令方位信号、２３…
…指令舵角演算器、２４……指令舵角信号、０３
３……船体、hA……波高、VAO……絶対風速、Ｗ
……波、β……横流れ角、δ……あて舵角、θA…
…相対風向、φA……絶対風向、φW……絶対波方
向。
ツク線図、第２図は第１図の制御演算部を示す部
分拡大ブロツク線図、第３図はある船型における
絶対風向、絶対風速とあて舵角との関係を示す線
図、第４図は第３図の船型における絶対風向、絶
対風速と横流れ角との関係を示す線図、第５図は
第３図の船型における絶対波方向、波高とあて舵
角との関係を示す線図、第６図は第３図の船型に
おける絶対波方向、波高と横流れ角との関係を示
す線図、第７図は第３図の船型における保針操船
の試験結果を示す平面図である。第８図は公知の
自動操舵装置の制御回路を示すブロツク線図、第
９図は第８図の自動操舵装置による保針操船の試
験結果を示す平面図である。 １……風速計、２……風向計、３……風速信
号、４……風向信号、５……制御演算部、６……
波データー入力装置、７……波高信号、８……波
方向信号、９……波長信号、１０……船速信号、
１１……ジヤイロコンパス、１２……方位信号、
１３……増巾器、１４……操舵機、１５……絶対
風速演算部、１６……絶対風向演算部、１７……
絶対風向による舵角、横流れ量演算部、１８……
絶対波方向による舵角、横流れ量演算部、１９〜
２１……加算器、２２……指令方位信号、２３…
…指令舵角演算器、２４……指令舵角信号、０３
３……船体、hA……波高、VAO……絶対風速、Ｗ
……波、β……横流れ角、δ……あて舵角、θA…
…相対風向、φA……絶対風向、φW……絶対波方
向。
Claims (1)
- １ 相対風速VA、相対風向θA及び船速Ｖの出力
信号を入力して絶対風速VAOに変換する絶対風速
演算部と、相対風速VA、相対風向θA及び絶対風
速演算部の出力信号VAOを入力して絶対風向φAに
変換する絶対風向演算部と、上記絶対風速VAOと
上記絶対風向φAの出力信号に対応するあて舵量δ1
及び横流れ角β1を予測する絶対風向によるあて舵
量、横流れ角演算部と、波高ha及び絶対波方向
φWの出力信号に対応するあて舵量δ2及び横流れ
角β2とを予測する絶対波方向によるあて舵量、横
流れ角演算部と、方位角φ、指令方位φI、上記あ
て舵量δ1，δ2及び上記横流れ角β1，β2の出力信号
を入力して指令舵角を演算する指令舵角演算部と
を具えたことを特徴とする舶用自動操舵装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28756385 | 1985-12-20 | ||
| JP60-287563 | 1985-12-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62231894A JPS62231894A (ja) | 1987-10-12 |
| JPH0557158B2 true JPH0557158B2 (ja) | 1993-08-23 |
Family
ID=17718959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61142325A Granted JPS62231894A (ja) | 1985-12-20 | 1986-06-18 | 舶用自動操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62231894A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5479788B2 (ja) * | 2009-06-23 | 2014-04-23 | 古野電気株式会社 | 自動操舵システム及び自動操舵装置 |
| CN108241074B (zh) * | 2016-12-26 | 2020-11-17 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风力发电机组绝对风向的计算方法和装置 |
-
1986
- 1986-06-18 JP JP61142325A patent/JPS62231894A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62231894A (ja) | 1987-10-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |