JPS60252098A - 艦船の自動操舵装置 - Google Patents
艦船の自動操舵装置Info
- Publication number
- JPS60252098A JPS60252098A JP10989084A JP10989084A JPS60252098A JP S60252098 A JPS60252098 A JP S60252098A JP 10989084 A JP10989084 A JP 10989084A JP 10989084 A JP10989084 A JP 10989084A JP S60252098 A JPS60252098 A JP S60252098A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- angle
- steering
- steering angle
- adjustment coefficient
- rudder
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- Pending
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、艦船が航行中に当て舵のために操舵した操
舵頻度及び予定針路から偏位した偏位角頻度を検出し、
これらのデータを用いて艦船の排水量やトリム状態また
は風や浪の外的状態に対し最適な自動操舵を行うように
、自動的に舵角調整係数及び当て舵調整係数を設定でき
るようにした自動操舵装置に関するものであ′る。
舵頻度及び予定針路から偏位した偏位角頻度を検出し、
これらのデータを用いて艦船の排水量やトリム状態また
は風や浪の外的状態に対し最適な自動操舵を行うように
、自動的に舵角調整係数及び当て舵調整係数を設定でき
るようにした自動操舵装置に関するものであ′る。
従来は自動操舵装置に手動で設定可能な舵角調整及び当
て舵調整のスイッチが設けられており。
て舵調整のスイッチが設けられており。
オペレータが手動により設定していた。
代表的な自動操舵装置のシステム構成図を第１図に示す
。
。
針路入力装置（１）で設定した針路θ０（２）とジャイ
ロコンパス（３）から入力される船首方位θ１（４）の
差θ０−θ１（５）ｉｄ、マグネットメータ（６）でそ
の差に比例した電圧Ｅθ（７）と々って増幅器（８）へ
伝達される。
ロコンパス（３）から入力される船首方位θ１（４）の
差θ０−θ１（５）ｉｄ、マグネットメータ（６）でそ
の差に比例した電圧Ｅθ（７）と々って増幅器（８）へ
伝達される。
増幅器（８）はパワーユニット（９）を制御し、操舵機
０１を作動させ、それによって舵Ｕが操られることにな
る。
０１を作動させ、それによって舵Ｕが操られることにな
る。
一方舵角調整回路０２にはパワーユニット（９）のンリ
ングにリンクしている追従ポテンショメータにより、舵
角に比例した電圧Ｅμ０階が作られる。なお、舵角調整
スイッチＵＮＩによシ、舵角と′電圧Ｅμ０□□□の比
例定数を数段階にわたって切り替えることができる。
ングにリンクしている追従ポテンショメータにより、舵
角に比例した電圧Ｅμ０階が作られる。なお、舵角調整
スイッチＵＮＩによシ、舵角と′電圧Ｅμ０□□□の比
例定数を数段階にわたって切り替えることができる。
また、ＯＲ回路からなる当て前調整回路０りによシ、電
圧ＥμＱ（８）は復元電圧Ｅδαυとなる。なお当て舵
調整スイッチＯＤによシ復元電圧Ｅδｔｉｅを数段階に
わたって切り替えることができる。
圧ＥμＱ（８）は復元電圧Ｅδαυとなる。なお当て舵
調整スイッチＯＤによシ復元電圧Ｅδｔｉｅを数段階に
わたって切り替えることができる。
復元電圧Ｅδαｅが生じると、増幅器（８）へはＥθと
Ｅδの差ΔＫＱａが送出さり、ることになり、 常にΔ
Ｅ（Ｉｓが０となるように舵がとられる。
Ｅδの差ΔＫＱａが送出さり、ることになり、 常にΔ
Ｅ（Ｉｓが０となるように舵がとられる。
この方式の欠点は航行中の艦船の針路が不安定だったり
、操舵角頻度が多かったり、操舵角が太き論とオペレー
タが判断した時、オペレータの手動設定によシ、舵角調
整スイッチ又は当て舵調整スイッチを適宜設定しなけれ
ばならない。
、操舵角頻度が多かったり、操舵角が太き論とオペレー
タが判断した時、オペレータの手動設定によシ、舵角調
整スイッチ又は当て舵調整スイッチを適宜設定しなけれ
ばならない。
舵角調整係数または当て前調整係数が適切でないと、艦
船はジグザグに進んだり、必要以上に操舵を行うため、
平均速力が低下するため燃料費の増大や操舵機の故障の
原因に々つたりする。
船はジグザグに進んだり、必要以上に操舵を行うため、
平均速力が低下するため燃料費の増大や操舵機の故障の
原因に々つたりする。
ところが最適な舵角調整係数と当て前調整係数の組合せ
を設定するためには、航行中の艦船は排水量、トリム、
速力や風浪の影響を考慮しなければな口ないため、従来
のオペレータの判断だけでは、最適な組合せを設定する
のが困難であった。
を設定するためには、航行中の艦船は排水量、トリム、
速力や風浪の影響を考慮しなければな口ないため、従来
のオペレータの判断だけでは、最適な組合せを設定する
のが困難であった。
この発明はこれらの欠点を除去するために、艦船が航行
中に当て舵のために操舵した操舵頻度及び偏位角頻度を
検出し、これらのデニタを用いて艦船の排水量やトリム
状態または風や浪の外的状態に対し最適な自動操舵を行
うように、自動的に舵角調整係数及び当て前調整係数を
設定できるようにしたものである。オたオペレータは表
示装置により、艦船の操舵角頻度を監視することができ
る。
中に当て舵のために操舵した操舵頻度及び偏位角頻度を
検出し、これらのデニタを用いて艦船の排水量やトリム
状態または風や浪の外的状態に対し最適な自動操舵を行
うように、自動的に舵角調整係数及び当て前調整係数を
設定できるようにしたものである。オたオペレータは表
示装置により、艦船の操舵角頻度を監視することができ
る。
以下図面について詳細に説明する。
第２図はこの発明によるンヌテム構成図を、第３図に操
舵角及び偏位角頻度検出装置を示す。
舵角及び偏位角頻度検出装置を示す。
航行中の設定針路θｏ（２）と艦船の方位θ１（４）と
の偏位角θ０−０１（５）及び舵角指示器（イ）から検
出すれる操舵角δＱυはＳ／Ｄ変換装置（ハ）によりシ
ンクロからデジタル変換され、操舵角及び偏位角頻度検
出装Ｍ（至）に送出される。
の偏位角θ０−０１（５）及び舵角指示器（イ）から検
出すれる操舵角δＱυはＳ／Ｄ変換装置（ハ）によりシ
ンクロからデジタル変換され、操舵角及び偏位角頻度検
出装Ｍ（至）に送出される。
操舵角及び偏位角頻度検出装置（ハ）には偏位角（５）
及び操舵角Ｃ？１）頻度を検出できるようにそれぞれモ
ジュール４％成となっている。
及び操舵角Ｃ？１）頻度を検出できるようにそれぞれモ
ジュール４％成となっている。
以下は偏位角頻度検出の例を示す。
Ｓ／Ｄ 変換装置（社）でディジタル変換された偏位角
θ０−θｊ−＋５１は、クロックパルスＴ Ａ ａ＜）
で第１段目のレジスタ（５）にセットされる。さらに次
のクロックパルスＴ Ａ Ｑ４）で次の偏位角が第１段
目のレジスタにセットされると同時に、最初の偏位角（
５）データは第２段目の１／ジスタ（イ）にセットされ
る。
θ０−θｊ−＋５１は、クロックパルスＴ Ａ ａ＜）
で第１段目のレジスタ（５）にセットされる。さらに次
のクロックパルスＴ Ａ Ｑ４）で次の偏位角が第１段
目のレジスタにセットされると同時に、最初の偏位角（
５）データは第２段目の１／ジスタ（イ）にセットされ
る。
第２段目レジスタ（イ）にセットされたデータはデコー
ダ０７′ｌに入シ、ＢＣＤからＤＦｉＣ工Ｍ Ａ Ｌに
デコードされる。デコーダかでの出力端子にはそれぞｈ
カウンタ（イ）が接続され、偏位角に対応したデコーダ
の出力端子からカウンタ（至）へ信号が送出される。
ダ０７′ｌに入シ、ＢＣＤからＤＦｉＣ工Ｍ Ａ Ｌに
デコードされる。デコーダかでの出力端子にはそれぞｈ
カウンタ（イ）が接続され、偏位角に対応したデコーダ
の出力端子からカウンタ（至）へ信号が送出される。
一方第１段目のレジスタ（ハ）及び第２段目のレジスタ
（イ）にセットされた偏位角はコンパレータ罰に入り、
コンパレータ鰭で第１段目のレジスタ（ハ）の偏位角と
第２段目の１７ジスタ（４）の偏位角の比較結果に応じ
て、ｎ）ｎ−１，ｎ＜ｎ−１，ｎ＝ｎ−１のいづれか有
意「１」 としてカウンタパルス発生回路（２）へ送出
される。
（イ）にセットされた偏位角はコンパレータ罰に入り、
コンパレータ鰭で第１段目のレジスタ（ハ）の偏位角と
第２段目の１７ジスタ（４）の偏位角の比較結果に応じ
て、ｎ）ｎ−１，ｎ＜ｎ−１，ｎ＝ｎ−１のいづれか有
意「１」 としてカウンタパルス発生回路（２）へ送出
される。
カウンタパルス発生回路＠は、偏位角の比較に応じて偏
位角に変化がある時、クロックパルスＴ Ｂ Ｃ２１に
よりコンパレータ（５）の出力が第１段目のレジスタ閑
に読み取られ２次に変位角に変化があったトキ、クロッ
クパルスＴ Ｂ Ｃ！９］によりコンパレータ（２ハの
出力が第１段目のレジスタ（力に読み取られると同時に
、第２段目のレジスタＧυに以前の第１段目のレジスタ
（ト）の出力が読み取られる。
位角に変化がある時、クロックパルスＴ Ｂ Ｃ２１に
よりコンパレータ（５）の出力が第１段目のレジスタ閑
に読み取られ２次に変位角に変化があったトキ、クロッ
クパルスＴ Ｂ Ｃ！９］によりコンパレータ（２ハの
出力が第１段目のレジスタ（力に読み取られると同時に
、第２段目のレジスタＧυに以前の第１段目のレジスタ
（ト）の出力が読み取られる。
ケー ト回路ＧＺは、コンパレータ（５）の出力がｎ〉
ｎ−１が１１」からｎ （ｎ−１が「１」になったとき
（偏位角の極大値）に、クロックパルスＴｃＧｎがある
と論理積が成立し、ゲート回路０■はコンパレータＣ１
の出力がｎ＜ｎ−１が「１」かＣ＋ ｎ ＞ｎ−１７ｊ
：「１」に々つｋとき（偏位角の極小値）に、 クロッ
クパルスＴ Ｃ＋３５１が゛あると論理積が成立する。
ｎ−１が１１」からｎ （ｎ−１が「１」になったとき
（偏位角の極大値）に、クロックパルスＴｃＧｎがある
と論理積が成立し、ゲート回路０■はコンパレータＣ１
の出力がｎ＜ｎ−１が「１」かＣ＋ ｎ ＞ｎ−１７ｊ
：「１」に々つｋとき（偏位角の極小値）に、 クロッ
クパルスＴ Ｃ＋３５１が゛あると論理積が成立する。
これらゲート回路ｃ３２及びゲート回路（至）の出力は
ＯＲ回路Ｃ３４）により論理和がとられ、カウンタパル
スＴＤ（ト）としてカウンタ回路（至）へ送出される。
ＯＲ回路Ｃ３４）により論理和がとられ、カウンタパル
スＴＤ（ト）としてカウンタ回路（至）へ送出される。
すなわち偏位角の極太値及び極小値が得らｈ斤ときカウ
ンタパルス発生回路シ樽からカウンタパルスＴ Ｄ（３
ＴＦがカウンタ（至）へ送らｈ５．その時点でデコーダ
０７！から信号を受けているカウンタ（イ）においてカ
ウントアツプされる。
ンタパルス発生回路シ樽からカウンタパルスＴ Ｄ（３
ＴＦがカウンタ（至）へ送らｈ５．その時点でデコーダ
０７！から信号を受けているカウンタ（イ）においてカ
ウントアツプされる。
このカウンタ輛）からの出力が演算回路０俤に送出され
るとともに表示装置（４ｒＩに表示される。
るとともに表示装置（４ｒＩに表示される。
操舵角１２＋＋についても偏位角（５）の頻度検出方法
と同じである。
と同じである。
すなわち舵角指示器■で検出された操舵角０１１はＳ／
Ｄ変換装置（２３により７ンクロからディジタルに変換
された後、操舵角及び偏位角頻度検出装置（ハ）で頻度
検出が行われ、演算回路（３９に送出されるとともに表
示装置鐙に表示される。
Ｄ変換装置（２３により７ンクロからディジタルに変換
された後、操舵角及び偏位角頻度検出装置（ハ）で頻度
検出が行われ、演算回路（３９に送出されるとともに表
示装置鐙に表示される。
演算回路（至）ではこカーら偏位角頻度及び操舵角頻度
ならびに舵角調整係数と当て前調整係数との間係を示す
チャートを保有しておき、大きい偏位角及び操舵角の頻
度が最小になるような舵角調整係数４１＋及び当て前調
整係数（４６をめ、切り替えスイッチ０９が演算回路０
９に倒れている間、自動的に舵角調整係数（４Ｉ）及び
当て舵訓整係数（４２が舵角調整回路０２及び当て前調
整回路αりに送出され、それらの値が設定すれる。
ならびに舵角調整係数と当て前調整係数との間係を示す
チャートを保有しておき、大きい偏位角及び操舵角の頻
度が最小になるような舵角調整係数４１＋及び当て前調
整係数（４６をめ、切り替えスイッチ０９が演算回路０
９に倒れている間、自動的に舵角調整係数（４Ｉ）及び
当て舵訓整係数（４２が舵角調整回路０２及び当て前調
整回路αりに送出され、それらの値が設定すれる。
以上のようにこの発明によれば自動操舵航行中の本船の
偏位角頻度及び操舵角頻度データから自動操舵装置の最
適舵角調整係数及び当て前調整係数を自動的に設定する
ことができる。
偏位角頻度及び操舵角頻度データから自動操舵装置の最
適舵角調整係数及び当て前調整係数を自動的に設定する
ことができる。
すなわち最適自動操舵により、燃料の節約、操舵機のｌ
＋４ＴＢＦの増大等の効果が期待できる。
＋４ＴＢＦの増大等の効果が期待できる。
同時にオペレータは表示装置により２本船の偏位角頻度
、操舵角頻度を監視することにより必要に応じ手動で再
設定するととも可能である。
、操舵角頻度を監視することにより必要に応じ手動で再
設定するととも可能である。
第１図は一般の自動操舵装置のシステム構成図。
第２図はこの発明のシステム構成図、第３図は操舵角及
び偏位角頻度検出装置のブロック図である。 図において（］）は針路人力装俗、（２）は設定針路θ
ｏ、＋３１はジャイロコンパス、（４）は船灯方位０１
゜（５）は偏位角ｅｎ −ｅ］、 、ｆ６）はマグＡソ
トメータ、（７）は偏位角に比例した゛電圧Ｅθ、（８
）は増幅器、（９）はパワーユニット、０１は操舵機、
αυは舵、ｏｚは舵角調整回路、α（け舵角に比例した
′市、圧Ｅμ、ｏ４）は舵角調整スイッチ、０りは当て
前調整回路、 ｔｉｅは復元電圧Ｅδ、αηは当て舵調
整スイッチ、（田はＥθとＥδの差電圧ΔＥ、０１は切
り替えスイッチ、α力は舵角指示器、 ０１＋ｉｌ操舵
角δ、 （２３ｉｄ Ｓ／Ｄ変換装置２（ハ）は操舵角
及び偏位角頻度検出装置、０イ）はクロックパルスＴＡ
、（ハ）及び（支））はレジスタ、 ＋２７＋はコンパ
ｌメータ、（財）（ｄカウンタパルス発生回路、翰はク
ロックパルスＴＹ＋、（７）及びＩ３】）はレジスタ、
０２及び（至）−、ゲート回路、０４）はＯＲ回路、
３’、ｉｌはクロックパルスＴｃ、Ｃ列はカウンタパ
ルスＴＤ、Ω７′ＬＨデコーダ。 弼はカウンタ、０〕は演算回路、 ｆ４ｃ１．は表示装
置、 ｔ４１）は舵角調整係数、０３は当て前調整係数
である。 なお７図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人大岩増雄
び偏位角頻度検出装置のブロック図である。 図において（］）は針路人力装俗、（２）は設定針路θ
ｏ、＋３１はジャイロコンパス、（４）は船灯方位０１
゜（５）は偏位角ｅｎ −ｅ］、 、ｆ６）はマグＡソ
トメータ、（７）は偏位角に比例した゛電圧Ｅθ、（８
）は増幅器、（９）はパワーユニット、０１は操舵機、
αυは舵、ｏｚは舵角調整回路、α（け舵角に比例した
′市、圧Ｅμ、ｏ４）は舵角調整スイッチ、０りは当て
前調整回路、 ｔｉｅは復元電圧Ｅδ、αηは当て舵調
整スイッチ、（田はＥθとＥδの差電圧ΔＥ、０１は切
り替えスイッチ、α力は舵角指示器、 ０１＋ｉｌ操舵
角δ、 （２３ｉｄ Ｓ／Ｄ変換装置２（ハ）は操舵角
及び偏位角頻度検出装置、０イ）はクロックパルスＴＡ
、（ハ）及び（支））はレジスタ、 ＋２７＋はコンパ
ｌメータ、（財）（ｄカウンタパルス発生回路、翰はク
ロックパルスＴＹ＋、（７）及びＩ３】）はレジスタ、
０２及び（至）−、ゲート回路、０４）はＯＲ回路、
３’、ｉｌはクロックパルスＴｃ、Ｃ列はカウンタパ
ルスＴＤ、Ω７′ＬＨデコーダ。 弼はカウンタ、０〕は演算回路、 ｆ４ｃ１．は表示装
置、 ｔ４１）は舵角調整係数、０３は当て前調整係数
である。 なお７図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人大岩増雄
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 舵角指示器で検出した操舵角及びジャイロコンパスから
得られる針路をディジタル変換するためのＳ／Ｄ変換装
置と、予定針路入力装置から入力された予定針路と実際
の針路の差である艦船の偏位角ならびに操舵角を検出す
る操舵角頻度及び予定針路偏位角頻度検出装置と表示装
置と演算回路と自動操舵装置とで構成され、蛇行中の操
舵角ならびに偏位角の極大値寸たけ極小値を逐次求め。 これらデータをもとに演算回路で最適自動操舵を行うた
めの舵角調整係数及び当て舵調整係数をめ、自動操舵装
置の舵角調整及び当て舵調整を自動的に設定するように
したことを特徴とする艦船の自動操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10989084A JPS60252098A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 艦船の自動操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10989084A JPS60252098A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 艦船の自動操舵装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60252098A true JPS60252098A (ja) | 1985-12-12 |
Family
ID=14521748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10989084A Pending JPS60252098A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 艦船の自動操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60252098A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012080557A1 (en) * | 2010-12-13 | 2012-06-21 | Eniram Oy | Steering system for a marine vessel |
-
1984
- 1984-05-30 JP JP10989084A patent/JPS60252098A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012080557A1 (en) * | 2010-12-13 | 2012-06-21 | Eniram Oy | Steering system for a marine vessel |
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