JPH1179076A - 船体動揺予測機能付き船体運動監視装置 - Google Patents
船体動揺予測機能付き船体運動監視装置Info
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- JPH1179076A JPH1179076A JP23693897A JP23693897A JPH1179076A JP H1179076 A JPH1179076 A JP H1179076A JP 23693897 A JP23693897 A JP 23693897A JP 23693897 A JP23693897 A JP 23693897A JP H1179076 A JPH1179076 A JP H1179076A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、気象・海象の予報値も考慮に入れた
船体動揺予測機能付き船体運動監視装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】動揺計１およびＨＥＡＶＥ計２からの、一
定時間内における船体運動のデータを監視するデータ監
視装置３と、予測する時間帯の気象・海象の予報値を収
集する気象・海象予測処理装置４と、船体運動の蓄積デ
ータを解析し、船体運動を一意に決定するモデル式を計
算すると共に、予測する時間帯の気象・海象の予報値か
ら求めた波スペクトルと重ねあわせ、予測する時間帯で
の動揺およびＨＥＡＶＥのピークの予測値を求める予測
演算処理装置５と、警報判定装置６からなり、警報判定
装置６は、前記ピークの予測値が警報基準値を越える場
合に警報を出力し、船上へのヘリコプター等の着艦及び
安全な運航を支援することを特徴とする。
船体動揺予測機能付き船体運動監視装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】動揺計１およびＨＥＡＶＥ計２からの、一
定時間内における船体運動のデータを監視するデータ監
視装置３と、予測する時間帯の気象・海象の予報値を収
集する気象・海象予測処理装置４と、船体運動の蓄積デ
ータを解析し、船体運動を一意に決定するモデル式を計
算すると共に、予測する時間帯の気象・海象の予報値か
ら求めた波スペクトルと重ねあわせ、予測する時間帯で
の動揺およびＨＥＡＶＥのピークの予測値を求める予測
演算処理装置５と、警報判定装置６からなり、警報判定
装置６は、前記ピークの予測値が警報基準値を越える場
合に警報を出力し、船上へのヘリコプター等の着艦及び
安全な運航を支援することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、船舶の運航状態の
監視、及び運航状態の予測を行う装置に関する。
監視、及び運航状態の予測を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のシステム構成図を図４に示す。 （１）船舶に搭載した動揺計やヒーブ計（以下ＨＥＡＶ
Ｅ計ともいう）等の船体運動計測装置のデータを収集
し、監視するシステムは、既に多数開発されて、実績を
あげている。 （２）また、それらの装置の中には船体運動の予測機能
を備え、航空機の発着艦制御に役立てているものもあ
る。しかし、これらの装置の予測機能は現在の船体運動
のデータのみに基づくものである。
Ｅ計ともいう）等の船体運動計測装置のデータを収集
し、監視するシステムは、既に多数開発されて、実績を
あげている。 （２）また、それらの装置の中には船体運動の予測機能
を備え、航空機の発着艦制御に役立てているものもあ
る。しかし、これらの装置の予測機能は現在の船体運動
のデータのみに基づくものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術に
は、次のような問題がある。 （１）従来のシステムの予測機能は、現在の船体運動デ
ータのみに基づくものである。 （２）将来の予測値に基づいた警報の出力をすることが
できない。 （３）そのため、将来の予測値に基づくヘリコプター等
の着艦支援を行うことができない。
は、次のような問題がある。 （１）従来のシステムの予測機能は、現在の船体運動デ
ータのみに基づくものである。 （２）将来の予測値に基づいた警報の出力をすることが
できない。 （３）そのため、将来の予測値に基づくヘリコプター等
の着艦支援を行うことができない。
【０００４】本発明は、これらの問題を解決することが
できる装置、すなわち、従来の船体運動監視装置に気象
・海象の予報値も考慮に入れた船体運動の予測機能を追
加することで、将来の予測値に基づいた警報の出力、及
びそれに基づくヘリコプター等の着艦支援により、船舶
及び操船の安全性を高めることができる装置を提供する
ことを目的とする。
できる装置、すなわち、従来の船体運動監視装置に気象
・海象の予報値も考慮に入れた船体運動の予測機能を追
加することで、将来の予測値に基づいた警報の出力、及
びそれに基づくヘリコプター等の着艦支援により、船舶
及び操船の安全性を高めることができる装置を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 （第１の手段）本発明に係る船体動揺予測機能付き船体
運動監視装置は、船上に搭載された動揺計およびＨＥＡ
ＶＥ計等の船体運動計測装置から得られる船体運動監視
装置において、（Ａ）動揺計１およびＨＥＡＶＥ計２か
らの、一定時間内における船体運動のデータを監視する
データ監視装置３と、（Ｂ）予測する時間帯の気象・海
象の予報値を収集する気象・海象予測処理装置４と、
（Ｃ）前記船体運動の蓄積データを解析し、船体運動を
一意に決定するモデル式を計算すると共に、予測する時
間帯の気象・海象の予報値から求めた波スペクトルと重
ねあわせ、予測する時間帯での、動揺およびヒーブ（以
下ＨＥＡＶＥともいう）のピークの予測値を求める予測
演算処理装置５と、（Ｄ）警報判定装置６からなり、
（Ｅ）前記警報判定装置６は、前記ピークの予測値が警
報基準値を越える場合に警報を出力し、船上へのヘリコ
プター等の着艦及び安全な運航を支援することを特徴と
する。
運動監視装置は、船上に搭載された動揺計およびＨＥＡ
ＶＥ計等の船体運動計測装置から得られる船体運動監視
装置において、（Ａ）動揺計１およびＨＥＡＶＥ計２か
らの、一定時間内における船体運動のデータを監視する
データ監視装置３と、（Ｂ）予測する時間帯の気象・海
象の予報値を収集する気象・海象予測処理装置４と、
（Ｃ）前記船体運動の蓄積データを解析し、船体運動を
一意に決定するモデル式を計算すると共に、予測する時
間帯の気象・海象の予報値から求めた波スペクトルと重
ねあわせ、予測する時間帯での、動揺およびヒーブ（以
下ＨＥＡＶＥともいう）のピークの予測値を求める予測
演算処理装置５と、（Ｄ）警報判定装置６からなり、
（Ｅ）前記警報判定装置６は、前記ピークの予測値が警
報基準値を越える場合に警報を出力し、船上へのヘリコ
プター等の着艦及び安全な運航を支援することを特徴と
する。
【０００６】すなわち、本発明は、前記課題を解決する
ために、次の手段を講じる。すなわち、船舶に搭載され
た動揺計、ＨＥＡＶＥ計の船体運動データを常時収集・
解析・監視する船体運動監視装置に、（１）気象・海象
の予報値を受信処理する気象・海象予測処理装置と、
（２）蓄積されたデータと気象・海象の予報値を基に、
数秒ないし数１０分先の船体運動を予測する予測演算処
理装置を付加し、（３）その予測値が警報基準値を超え
る値となった場合には、警報を出力すると同時に、その
情報を外部に出力する。
ために、次の手段を講じる。すなわち、船舶に搭載され
た動揺計、ＨＥＡＶＥ計の船体運動データを常時収集・
解析・監視する船体運動監視装置に、（１）気象・海象
の予報値を受信処理する気象・海象予測処理装置と、
（２）蓄積されたデータと気象・海象の予報値を基に、
数秒ないし数１０分先の船体運動を予測する予測演算処
理装置を付加し、（３）その予測値が警報基準値を超え
る値となった場合には、警報を出力すると同時に、その
情報を外部に出力する。
【０００７】したがって、次のような作用をする。 （１）データ監視装置３の作用 当該船舶に搭載した動揺計、ＨＥＡＶＥ計のデータを常
時収集し、一定期間分蓄積し、蓄積データを予測演算処
理装置４に伝送する。 （２）気象・海象予測処理装置４の作用 当該船舶にて受信した気象・海象の予報結果から予測に
必要なデータを抽出し、データを予測演算処理装置５に
伝送する。 （３）予測演算処理装置５の作用 データ監視装置３から伝送されたデータを用いて、船体
運動のモデルを決定し、決定した船体運動のモデルに、
フィルタリング操作を施し、気象・海象予測測処理装置
４からの受信データを基に、数秒ないし数１０分先まで
の動揺、ＨＥＡＶＥの時系列データを予測する。そし
て、予測データを警報判定装置６に伝送する。 （４）警報判定装置６の作用 予測演算処理装置５から伝送されたデータと、予め警報
判定装置内に内蔵された警報基準値を比較し、基準値外
か否かを判定する。オペレータは、予測値と、警報判定
結果を、ヘリコプター等の操縦者に伝送する。
時収集し、一定期間分蓄積し、蓄積データを予測演算処
理装置４に伝送する。 （２）気象・海象予測処理装置４の作用 当該船舶にて受信した気象・海象の予報結果から予測に
必要なデータを抽出し、データを予測演算処理装置５に
伝送する。 （３）予測演算処理装置５の作用 データ監視装置３から伝送されたデータを用いて、船体
運動のモデルを決定し、決定した船体運動のモデルに、
フィルタリング操作を施し、気象・海象予測測処理装置
４からの受信データを基に、数秒ないし数１０分先まで
の動揺、ＨＥＡＶＥの時系列データを予測する。そし
て、予測データを警報判定装置６に伝送する。 （４）警報判定装置６の作用 予測演算処理装置５から伝送されたデータと、予め警報
判定装置内に内蔵された警報基準値を比較し、基準値外
か否かを判定する。オペレータは、予測値と、警報判定
結果を、ヘリコプター等の操縦者に伝送する。
【０００８】
【発明の実施の形態】 （第１の実施の形態）本発明の第１の実施の形態を図１
〜図３に示す。図１は、第１の実施の形態に係る装置の
構成図。
〜図３に示す。図１は、第１の実施の形態に係る装置の
構成図。
【０００９】図２は、第１の実施の形態の係る装置のセ
ンサ配置図。図３は、第１の実施の形態の係る装置の処
理フローチャートである。本発明装置による処理フロー
を、図３により説明する。 （ＳＴＥＰ−１）動揺計１と、ＨＥＡＶＥ計２からのデ
ータを、データ監視装置３に収集する。 （ＳＴＥＰ−２）デー夕監視装置３では、上記の収集デ
ータ（表１）を一定時間分蓄積し、予測演算処理装置５
へ伝送する。表１は、デー夕監視装置３に収集されるデ
ータの１例を示す。
ンサ配置図。図３は、第１の実施の形態の係る装置の処
理フローチャートである。本発明装置による処理フロー
を、図３により説明する。 （ＳＴＥＰ−１）動揺計１と、ＨＥＡＶＥ計２からのデ
ータを、データ監視装置３に収集する。 （ＳＴＥＰ−２）デー夕監視装置３では、上記の収集デ
ータ（表１）を一定時間分蓄積し、予測演算処理装置５
へ伝送する。表１は、デー夕監視装置３に収集されるデ
ータの１例を示す。
【００１０】
【表１】 （ＳＴＥＰ−３）また、気象・海象予測処理装置４で
は、予測する時間帯の気象・海象の予報値（表２）を予
測演算処理装置５へ伝送する表２は、気象・海象の予測
値の１例を示す。
は、予測する時間帯の気象・海象の予報値（表２）を予
測演算処理装置５へ伝送する表２は、気象・海象の予測
値の１例を示す。
【００１１】なお、数秒ないし数１０分先までの動揺、
ＨＥＡＶＥを予測するのに、１時間後の予報値が必要な
のは、風向、風速などの気象・海象データの予報値は５
分、１０分のスパンでの予報値が入手できるとは限らな
いため、それらが入手できない場合には、入手できる予
報値（例えば、１時間後の予報値）を以て予報を実施す
るためである。
ＨＥＡＶＥを予測するのに、１時間後の予報値が必要な
のは、風向、風速などの気象・海象データの予報値は５
分、１０分のスパンでの予報値が入手できるとは限らな
いため、それらが入手できない場合には、入手できる予
報値（例えば、１時間後の予報値）を以て予報を実施す
るためである。
【００１２】
【表２】 （ＳＴＥＰ−４）予測演算処理装置５では、前記蓄積デ
ータ（表１）を解析し、船体運動を一意に決定するモデ
ル式を計算し、前記気象・海象の予報値（表２）から求
めた波スペクトルと重ね合わせ、予測する時間帯での動
揺、ＨＥＡＶＥのピーク値の予測値を求める。気象・海
象の予報値（表２）に記載のデータ（風向、風速、波
高）から，波スペクトルを求めるときには、式（１）を
用いる。
ータ（表１）を解析し、船体運動を一意に決定するモデ
ル式を計算し、前記気象・海象の予報値（表２）から求
めた波スペクトルと重ね合わせ、予測する時間帯での動
揺、ＨＥＡＶＥのピーク値の予測値を求める。気象・海
象の予報値（表２）に記載のデータ（風向、風速、波
高）から，波スペクトルを求めるときには、式（１）を
用いる。
【００１３】
【数１】
【００１４】ただし、 ａ ＝０．１１ ｂ ＝０．４４ ＨV ＝有義波高 ωV ＝平均波周波数 ω´＝出合周波数 ω´＝｜ω−ｋｕ・ｃｏｓ
λ｜ ω ＝波周波数 ω ＝（ｋｇ）1/2 ｋ ＝波数 ｕ ＝船速 λ ＝波長 χ ＝波出合角 蓄積データ（表１）を解析し、船体運動を一意に決定す
るモデル式を計算する方法の１例として、ＡＲＭＡモデ
ルによる方法を以下に述べる。
λ｜ ω ＝波周波数 ω ＝（ｋｇ）1/2 ｋ ＝波数 ｕ ＝船速 λ ＝波長 χ ＝波出合角 蓄積データ（表１）を解析し、船体運動を一意に決定す
るモデル式を計算する方法の１例として、ＡＲＭＡモデ
ルによる方法を以下に述べる。
【００１５】ＡＲＭＡモデル（Auto Regressive Moving
Average Model）とは、自己回帰移動平均モデルと呼ば
れるもので、時系列ｙn を、過去の観測値ｙn-1 と白色
雑音の現在および過去の値の線形和で表現したモデル
で、式（２）で表される。ＲＯＬＬ）ロール）、ＰＩＴ
ＣＨ（ピッチ）、ＨＥＡＶＥ（ヒーブ）の各値を式
（２）のｙn とｉに代入して、時系列の解析をコンピュ
ータに行わせる。
Average Model）とは、自己回帰移動平均モデルと呼ば
れるもので、時系列ｙn を、過去の観測値ｙn-1 と白色
雑音の現在および過去の値の線形和で表現したモデル
で、式（２）で表される。ＲＯＬＬ）ロール）、ＰＩＴ
ＣＨ（ピッチ）、ＨＥＡＶＥ（ヒーブ）の各値を式
（２）のｙn とｉに代入して、時系列の解析をコンピュ
ータに行わせる。
【００１６】
【数２】
【００１７】ただし、 ｍ ＝自己回帰の次数 ａi ＝自己回帰係数 ｖn ＝白色雑音 （ＳＴＥＰ−５）計算された予測値は、警報判定装置６
に伝えられる。 （ＳＴＥＰ−６）。内蔵された警報基準値（表３）と比
較され、それを超えるかどうか判定される。
に伝えられる。 （ＳＴＥＰ−６）。内蔵された警報基準値（表３）と比
較され、それを超えるかどうか判定される。
【００１８】
【表３】 （ＳＴＥＰ−７）。
【００１９】警報基準値（表３）を超える場合には、警
報値が出力される。（ＳＴＥＰ−８）。また、予測値
は、オペレータによって、ヘリコプターに伝送され、着
艦のタイミングの決定等への支援情報として用いられ
る。
報値が出力される。（ＳＴＥＰ−８）。また、予測値
は、オペレータによって、ヘリコプターに伝送され、着
艦のタイミングの決定等への支援情報として用いられ
る。
【００２０】
【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）本発明装置により、船体運動の予測値を計算する
ことにより、警報値を事前に検知する事ができる。 （２）前記予測値により、航空機等の着艦支援が可能と
なるため、船舶及び操船における安全性の向上に大きな
効果をあげることができる。
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）本発明装置により、船体運動の予測値を計算する
ことにより、警報値を事前に検知する事ができる。 （２）前記予測値により、航空機等の着艦支援が可能と
なるため、船舶及び操船における安全性の向上に大きな
効果をあげることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る装置の構成
図。
図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の係る装置のセンサ
配置図。
配置図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の係る装置による処
理フローチャート。
理フローチャート。
【図４】従来のシステム構成図。
１…動揺計 ２…ＨＥＡＶＥ計 ３…データを監視装置 ４…気象・海象予測処理装置 ５…予測演算処理装置 ６…警報判定装置
Claims (1)
- 【請求項１】船上に搭載された動揺計およびヒーブ計
（ＨＥＡＶＥ計）等の船体運動計測装置から得られる船
体運動監視装置において、（Ａ）動揺計（１）およびヒ
ーブ計（２）からの、一定時間内における船体運動のデ
ータを監視するデータ監視装置（３）と、（Ｂ）予測す
る時間帯の気象・海象の予報値を収集する気象・海象予
測処理装置（４）と、（Ｃ）前記船体運動の蓄積データ
を解析し、船体運動を一意に決定するモデル式を計算す
ると共に、予測する時間帯の気象・海象の予報値から求
めた波スペクトルと重ねあわせ、予測する時間帯での動
揺およびヒーブ（ＨＥＡＶＥ）のピークの予測値を求め
る測演算処理装置（５）と、（Ｄ）警報判定装置（６）
からなり、（Ｅ）前記警報判定装置（６）は、前記ピー
クの予測値が警報基準値を越える場合に警報を出力し、
船上へのヘリコプター等の着艦及び安全な運航を支援す
ることを特徴とする船体動揺予測機能付き船体運動監視
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23693897A JPH1179076A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 船体動揺予測機能付き船体運動監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23693897A JPH1179076A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 船体動揺予測機能付き船体運動監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1179076A true JPH1179076A (ja) | 1999-03-23 |
Family
ID=17007981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23693897A Withdrawn JPH1179076A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 船体動揺予測機能付き船体運動監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1179076A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007020523A1 (en) * | 2005-08-19 | 2007-02-22 | Fondazione Torino Wireless | Boat monitoring device and method |
| JP2009286230A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 船舶の運航支援システムと船舶の運航支援方法 |
| CN104321248A (zh) * | 2012-05-17 | 2015-01-28 | 国立大学法人东京海洋大学 | 翻转危险度计算系统 |
| CN116819950A (zh) * | 2023-08-25 | 2023-09-29 | 中国海洋大学 | 一种船舶与浮式海洋平台动力定位控制方法及系统 |
-
1997
- 1997-09-02 JP JP23693897A patent/JPH1179076A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007020523A1 (en) * | 2005-08-19 | 2007-02-22 | Fondazione Torino Wireless | Boat monitoring device and method |
| JP2009286230A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 船舶の運航支援システムと船舶の運航支援方法 |
| CN104321248A (zh) * | 2012-05-17 | 2015-01-28 | 国立大学法人东京海洋大学 | 翻转危险度计算系统 |
| US9797724B2 (en) | 2012-05-17 | 2017-10-24 | National University Corporation Tokyo University Of Marine Science And Technology | Capsize risk level calculation system |
| CN116819950A (zh) * | 2023-08-25 | 2023-09-29 | 中国海洋大学 | 一种船舶与浮式海洋平台动力定位控制方法及系统 |
| CN116819950B (zh) * | 2023-08-25 | 2023-11-07 | 中国海洋大学 | 一种船舶与浮式海洋平台动力定位控制方法及系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041102 |