JPH10332416A - 自動移動体、自動運航船およびダム堆砂自動測量船 - Google Patents
自動移動体、自動運航船およびダム堆砂自動測量船Info
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- JPH10332416A JPH10332416A JP9144117A JP14411797A JPH10332416A JP H10332416 A JPH10332416 A JP H10332416A JP 9144117 A JP9144117 A JP 9144117A JP 14411797 A JP14411797 A JP 14411797A JP H10332416 A JPH10332416 A JP H10332416A
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Abstract
に移動できるようにした自動移動体を提供することを目
的とする。 【解決手段】 船体の2箇所にGPS用アンテナを配置
し、各GPS用アンテナ位置を所定時間間隔で測位し、
事前に設定された目標の測定ポイントまでの距離および
現進行方向との偏角を算出させ、算出した距離により船
体の速度を制御する速度制御手段と、算出した偏角によ
り船体の舵角を制御する舵角制御手段とを設け、目標の
測定ポイントに到達後、次の目標の測定ポイントへ自動
的に切替える自動切替手段を備えた自動運航船とした。
Description
運航船およびダム堆砂自動測量船に関し、特に、ダム貯
水池の堆砂状況を調査するために実施している堆砂測量
(池底地形の測量)に関するものである。
量船(ボート)に乗り込み、貯水池の左右岸に設置され
た既設杭にロープを張り、その測線上を指定された間隔
ごとに船を移動させ、音響測深機を用いて池底地形を測
定している。
では、船上の作業者と別に、測線を示す、左右岸の既設
杭間にロープを張る作業者が必要であり、また、各測線
ごとにロープを張らねばならないので作業効率が悪い。
また、不安全な船上の作業のため安全性に問題がある。
鑑み、測量ポイントの位置確認や各測線にロープを張る
作業に要する時間および作業者による船上作業を無くす
るため、無人で運航する自動測量船とした。本発明は、
原理的には、移動体の2箇所にGPS用アンテナを配置
し、各GPS用アンテナ位置を所定時間間隔で測位し、
事前に設定された目標点までの距離および現進行方向と
の偏角を算出させ、算出した距離および偏角に従って移
動体を移動させて、移動体を目標点に到達させるように
した自動移動体とした。
にすべく、船体の2箇所にGPS用アンテナを配置し、
各GPS用アンテナ位置を所定時間間隔で測位し、事前
に設定された目標の測定ポイントまでの距離および現進
行方向との偏角を算出させ、算出した距離により船体の
速度を制御する速度制御手段と、算出した偏角により船
体の舵角を制御する舵角制御手段とを設け、目標の測定
ポイントに到達後、次の目標の測定ポイントへ自動的に
切替える自動切替手段を備えた自動運航船とした。
に測量できるようにすべく、船体の2箇所にGPS用ア
ンテナを配置し、各GPS用アンテナ位置を所定時間間
隔で測位し、事前に設定された目標の測定ポイントまで
の距離および現進行方向との偏角を算出させ、算出した
距離により船体の速度を制御する速度制御手段と、算出
した偏角により船体の舵角を制御する舵角制御手段とを
設け、目標の測定ポイントに到達後、次の目標の測定ポ
イントへ自動的に切替える自動切替手段を備えたダム堆
砂自動測量船とした。
あるダム堆砂自動測量船について詳細に説明する。本発
明においては、GPS(全世界測位システム)により位
置測定をする。GPSでは24個のGPS衛星が地球か
ら20,200kmの軌道を回っており、全世界での測
位を可能にしている。最近開発されたD−GPS(高精
度全世界測位システム)においては、従来の誤差±10
0m程度に対し、±2cm程度の測定が可能となった
が、本発明ではこのD−GPSを用いるものである。
す。船体1の左右にGPS(L)用アンテナ2、GPS
(R)用アンテナ3を2Dの間隔をへだててそれぞれ配
置し、GPS(L)用アンテナ2、GPS(R)用アン
テナ3の位置を約1秒程度の所定間隔で測位する。事前
に設定された移動目標点までのGPS(L)用アンテナ
2、GPS(R)用アンテナ3からの目標点Pまでの距
離LL およびLR を算出し、船体1からの目標点Pまで
の距離Lは、 L={1/2(LL 2 +LR 2 −2D2 )}1/2 で示される。
LR −4D2 )-1/2} となる。GPS(L)用アンテナ2、GPS(R)用ア
ンテナ3の平面上の絶対位置座標が判ると、移動目標点
までの距離Lが算出でき、移動目標点との偏角θも算出
できる。本発明ではこの原理を用いる。
航船の自動運航システムは図2に示すようにしてなる。
GPS用人工衛星からのデータをダムサイトに設置され
た固定局で受信し、補正データを送信し、船舶の移動局
で2基のGPS(L)用アンテナ2・GPS(R)用ア
ンテナ3で受信し、事前に設定した移動目標と現進行方
向との偏角θを算出し、あるいは事前に設定した移動目
標点と2基のGPS(L)用アンテナ2、GPS(R)
用アンテナ3との距離LL ・LR を算出し、これら距離
L、偏角θを用いて舵角制御と速度制御を行う。目標点
に到達したら次の目標点に自動に切替えて運航し、その
後、偏角θ・距離Lを算出して同様のことを繰り返す。
て、図3に示す舵角、船速制御ブロック図により説明す
る。船体1に搭載したGPS(L)用アンテナ2、GP
S(R)用アンテナ3の絶対位置を時々刻々(本例では
例えば1秒ごと)測位する。このGPS(L)用アンテ
ナ2およびGPS(R)用アンテナ3の絶対位置から移
動目標点Pまでの距離LL 、LR を算出し、さらに、こ
の距離LL 、LR より移動目標点Pまでの距離Lと現進
行方向と移動目標点Pとの偏角θを算出する。
向を制御する。この舵角の制御は船体の慣性や水流の影
響を受けるので、そのような要素を加味した舵角制御関
数を備えておき、方位速度を演算し、舵角を補正し、ラ
ダー機構部に入力させる。偏角θと距離Lで船の速度制
御、即ち、プロペラの回転速度を制御する。図4により
説明すると、船体1には左スラスター4と右スラスター
5が搭載され、これ等は左スラスター用ドライバーおよ
びコントローラ(パソコン使用)6、右スラスター用ド
ライバーおよびコントローラ(パソコン使用)7により
駆動、制御される。船体1中央の左右にはGPS(L)
用アンテナ2と、GPS(R)用アンテナ3がそれぞれ
配置してある。船体1の前方中央にはGPS機器8が収
容され、後方中央にはパソコン9およびバッテリー10
が搭載されている。船体1の後方にはDCサーボモータ
で駆動するラダー機構11が設けてある。
を変化させて船体1の速度を変化させると共にラダー機
構11を用いて進行方向を制御し、これにより移動目標
点Pを通過させるようにする。このような概念を備えた
プロペラ回転速度制御関数が用意してある。この制御の
応答性を良くするために、時々刻々測定した船速により
補正する。比例要素と積分要素とを入力して定常偏差が
零になるような制御をする。その後、プロペラの回転数
を制御する。実際回転したプロペラの速度を検出してフ
ィードバックする。
を行い、移動目標点Pを通過させやすくする。ここで、
舵角制御関数やプロペラ回転速度制御関数を入れたの
は、水流の強い所や、横風を受ける場所でより精度の高
い制御を行うためであり、具体的にはこれらの制御関数
を複数個用意しておき、GPSによる船体位置の情報を
あらかじめ想定した場所ごとの水流状況の組合わせで、
その場所における最適な制御関数を適宜選択するように
制御系を構成する点にある。
点Pに到達すれば、そこで超音波測量などの測深機で深
さを計測する。従来の船舶の移動方向確認は、ジャイロ
や磁気コンパスによっていたのを、本発明では隔てて配
置した2個のGPS用アンテナで行わせる。本発明で
は、図5および図6に示すように、陸上を固定局とし、
船上を移動局とする。
GPS用アンテナを設けて、衛星からの信号を受信し、
無線機により移動局へ送信する。そのデータを図6に示
す移動局側無線機で受信し、GPS(L)用アンテナ
2、GPS(R)用アンテナ3でも衛星からの信号を受
信する。このD−GPS方式により得られた移動局側の
2箇所のGPS測位データをパソコンに取り入れ、ま
た、測深機より得られた深さデータもパソコンに取り込
む。次のパソコンでは偏角θ、距離Lを算出し、舵角や
速度を制御し運航指示を行う。さらに、無線機で固定局
側に運航データを送信し、固定局側のパソコンで船の現
在位置が確認できる。
指示も可能とする。なお、図7に自動測量船の運航イメ
ージ図を示す。本発明は、ダム堆砂自動測量船のみなら
ず種々なものに応用できる。予め移動目標点を設定して
おき、遊覧させる遊覧船や砂利採取船、決まった場所の
水質調査船にも利用できる。野球場などにおける自動整
地機、サッカー場などにおける自動芝刈り機に応用で
き、さらに、ゴルフ場でも自動カートにも利用すること
ができる。
所にGPS用アンテナを配置し、各GPS用アンテナ位
置を所定時間間隔で測位し、事前に設定された目標点ま
での距離および現進行方向との偏角を算出させ、算出し
た距離および偏角に従って移動体を移動させて、移動体
を目標点に到達させるようにした自動移動体であるの
で、予め移動目標点を設定しておき、自動運航船や遊覧
させる遊覧船、砂利採取船、決まった場所の水質調査船
にも利用できる。野球場などにおける自動整地機、サッ
カー場などにおける自動芝刈り機に応用でき、さらに、
ゴルフ場でも自動カートにも利用することができる。
アンテナを配置し、各GPS用アンテナ位置を所定時間
間隔で測位し、事前に設定された目標の測定ポイントま
での距離および現進行方向との偏角を算出させ、算出し
た距離により船体の速度を制御する速度制御手段と、算
出した偏角により船体の舵角を制御する舵角制御手段と
を設け、目標の測定ポイントに到達後、次の目標の測定
ポイントへ自動的に切替える自動切替手段を備えた自動
運航船であるので、事前に設定された目標点まで船を自
動的に移動させることができる。
用アンテナを配置し、各GPS用アンテナ位置を所定時
間間隔で測位し、事前に設定された目標の測定ポイント
までの距離および現進行方向との偏角を算出させ、算出
した距離により船体の速度を制御する速度制御手段と、
算出した偏角により船体の舵角を制御する舵角制御手段
とを設け、目標の測定ポイントに到達後、次の目標の測
定ポイントへ自動的に切替える自動切替手段を備えたダ
ム堆砂自動測量船であるので、測量ポイントの位置確認
および各側線にロープを張る作業に要する時間を無く
し、作業が効率的であり、また、作業者による船上作業
を無くすることができて安全である。
る。
る。
平面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 移動体の2箇所にGPS用アンテナを配
置し、各GPS用アンテナ位置を所定時間間隔で測位
し、事前に設定された目標点までの距離および現進行方
向との偏角を算出させ、算出した距離および偏角に従っ
て移動体を移動させて、移動体を目標点に到達させるよ
うにした自動移動体。 - 【請求項2】 船体の2箇所にGPS用アンテナを配置
し、各GPS用アンテナ位置を所定時間間隔で測位し、
事前に設定された目標の測定ポイントまでの距離および
現進行方向との偏角を算出させ、算出した距離により船
体の速度を制御する速度制御手段と、算出した偏角によ
り船体の舵角を制御する舵角制御手段とを設け、目標の
測定ポイントに到達後、次の目標の測定ポイントへ自動
的に切替える自動切替手段を備えた自動運航船。 - 【請求項3】 船体の2箇所にGPS用アンテナを配置
し、各GPS用アンテナ位置を所定時間間隔で測位し、
事前に設定された目標の測定ポイントまでの距離および
現進行方向との偏角を算出させ、算出した距離により船
体の速度を制御する速度制御手段と、算出した偏角によ
り船体の舵角を制御する舵角制御手段とを設け、目標の
測定ポイントに到達後、次の目標の測定ポイントへ自動
的に切替える自動切替手段を備えたダム堆砂自動測量
船。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9144117A JPH10332416A (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | 自動移動体、自動運航船およびダム堆砂自動測量船 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9144117A JPH10332416A (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | 自動移動体、自動運航船およびダム堆砂自動測量船 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10332416A true JPH10332416A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15354596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9144117A Pending JPH10332416A (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | 自動移動体、自動運航船およびダム堆砂自動測量船 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10332416A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11134025A (ja) * | 1997-10-31 | 1999-05-21 | Nkk Corp | 移動体の制御方法およびそのシステム |
KR100414439B1 (ko) * | 2001-10-08 | 2004-01-13 | 장경회 | 선박용 자동운항 장치 |
KR100702171B1 (ko) | 2006-03-16 | 2007-03-30 | 주식회사 삼원기업 | 워터제트추진선박의 자동운항제어방법 및 그 장치 |
CN103017765A (zh) * | 2012-12-06 | 2013-04-03 | 北京遥测技术研究所 | 应用于微机械组合导航系统的偏航角修正方法和修正装置 |
JP2015055906A (ja) * | 2013-09-10 | 2015-03-23 | 株式会社日立産機システム | 移動体の走行制御手段に対して制御指令を出力する位置検出装置及び移動体システム |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5990112A (ja) * | 1982-11-13 | 1984-05-24 | Japan Radio Co Ltd | オ−トパイロツト装置 |
JPS59220496A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-11 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 船舶の自動操舵装置 |
JPH04372812A (ja) * | 1991-06-21 | 1992-12-25 | Hitachi Cable Ltd | 沼,ダムなどの水底の地形図作成方法及びその測深体 |
JPH0694456A (ja) * | 1991-09-26 | 1994-04-05 | Unyusho Daiyon Kowan Kensetsu Kyokucho | Gpsキネマティック測位法による深浅測量システム |
JPH06286694A (ja) * | 1993-04-02 | 1994-10-11 | Japan Hamuwaaji Kk | 船舶の自動着岸・離岸方法 |
JPH07128082A (ja) * | 1993-11-04 | 1995-05-19 | Kaijo Corp | 船舶の対岸壁位置測定装置 |
JPH07167936A (ja) * | 1993-12-14 | 1995-07-04 | Unyusho Daiyon Kowan Kensetsu Kyokucho | 衛星航法受信装置および移動体測位システム |
JPH08285589A (ja) * | 1995-04-17 | 1996-11-01 | Fudo Constr Co Ltd | Gpsとジャイロによる建設機械位置決めシステム |
JPH09211126A (ja) * | 1996-02-07 | 1997-08-15 | Kumagai Gumi Co Ltd | 海底の測深システム |
-
1997
- 1997-06-02 JP JP9144117A patent/JPH10332416A/ja active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5990112A (ja) * | 1982-11-13 | 1984-05-24 | Japan Radio Co Ltd | オ−トパイロツト装置 |
JPS59220496A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-11 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 船舶の自動操舵装置 |
JPH04372812A (ja) * | 1991-06-21 | 1992-12-25 | Hitachi Cable Ltd | 沼,ダムなどの水底の地形図作成方法及びその測深体 |
JPH0694456A (ja) * | 1991-09-26 | 1994-04-05 | Unyusho Daiyon Kowan Kensetsu Kyokucho | Gpsキネマティック測位法による深浅測量システム |
JPH06286694A (ja) * | 1993-04-02 | 1994-10-11 | Japan Hamuwaaji Kk | 船舶の自動着岸・離岸方法 |
JPH07128082A (ja) * | 1993-11-04 | 1995-05-19 | Kaijo Corp | 船舶の対岸壁位置測定装置 |
JPH07167936A (ja) * | 1993-12-14 | 1995-07-04 | Unyusho Daiyon Kowan Kensetsu Kyokucho | 衛星航法受信装置および移動体測位システム |
JPH08285589A (ja) * | 1995-04-17 | 1996-11-01 | Fudo Constr Co Ltd | Gpsとジャイロによる建設機械位置決めシステム |
JPH09211126A (ja) * | 1996-02-07 | 1997-08-15 | Kumagai Gumi Co Ltd | 海底の測深システム |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11134025A (ja) * | 1997-10-31 | 1999-05-21 | Nkk Corp | 移動体の制御方法およびそのシステム |
KR100414439B1 (ko) * | 2001-10-08 | 2004-01-13 | 장경회 | 선박용 자동운항 장치 |
KR100702171B1 (ko) | 2006-03-16 | 2007-03-30 | 주식회사 삼원기업 | 워터제트추진선박의 자동운항제어방법 및 그 장치 |
CN103017765A (zh) * | 2012-12-06 | 2013-04-03 | 北京遥测技术研究所 | 应用于微机械组合导航系统的偏航角修正方法和修正装置 |
CN103017765B (zh) * | 2012-12-06 | 2015-05-27 | 北京遥测技术研究所 | 应用于微机械组合导航系统的偏航角修正方法和修正装置 |
JP2015055906A (ja) * | 2013-09-10 | 2015-03-23 | 株式会社日立産機システム | 移動体の走行制御手段に対して制御指令を出力する位置検出装置及び移動体システム |
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