JPS62279195A - 総合航法装置 - Google Patents
総合航法装置Info
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- JPS62279195A JPS62279195A JP61124361A JP12436186A JPS62279195A JP S62279195 A JPS62279195 A JP S62279195A JP 61124361 A JP61124361 A JP 61124361A JP 12436186 A JP12436186 A JP 12436186A JP S62279195 A JPS62279195 A JP S62279195A
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- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract 1
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/30—Adapting or protecting infrastructure or their operation in transportation, e.g. on roads, waterways or railways
Landscapes
- 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】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は、船舶または航空機の針路と速度を統括して制
御する総合航法装置に関する。
御する総合航法装置に関する。
従来の航法装置においては、操舵制御と主機制御が完全
に独立しており、その時々の状況に基づいた制御が主体
で将来の状況を予想した運転は、操作者に任せられてい
た。
に独立しており、その時々の状況に基づいた制御が主体
で将来の状況を予想した運転は、操作者に任せられてい
た。
しかしながら、上述のような従来の航法装置では、操舵
制御と主機制御が独立に行われていたため、省燃費等の
目的の下に航法を一貫した方針で最適化することができ
ないという問題点がある。
制御と主機制御が独立に行われていたため、省燃費等の
目的の下に航法を一貫した方針で最適化することができ
ないという問題点がある。
このため１本発明の総合航法装置は、ｐＡ舶の針路を一
定に維持するオートパイロットを中心とした操舵制御系
統と、主機出力を制御する主機制御系統と、航海を取り
巻く過去および現在の気象・海象・海図情報および船舶
の推進耐航性能を分析し、出発地から目的地までの最省
エネルギーとなる航路を計画し、上記操舵制御系統およ
び主機制御系統を自動的に制御する航法計画管理装置と
を存することを特徴としている。
定に維持するオートパイロットを中心とした操舵制御系
統と、主機出力を制御する主機制御系統と、航海を取り
巻く過去および現在の気象・海象・海図情報および船舶
の推進耐航性能を分析し、出発地から目的地までの最省
エネルギーとなる航路を計画し、上記操舵制御系統およ
び主機制御系統を自動的に制御する航法計画管理装置と
を存することを特徴としている。
上述の本発明の総合航法ｇ置では、出発地がら目的地ま
での最省エネルギーとなる航路が自動的に計画され、さ
らにその計画に基づいて船舶が自動的に運航される。
での最省エネルギーとなる航路が自動的に計画され、さ
らにその計画に基づいて船舶が自動的に運航される。
以下２図面により本発明の総合航法装置を船舶に適用し
た場合の一実施例を説明する。図中。
た場合の一実施例を説明する。図中。
Ａは航法計画管理装置、Ｃは操舵制御系統、Ｄは主機制
御系統で２本発明は基本的にこの３系統から構成される
。
御系統で２本発明は基本的にこの３系統から構成される
。
航法計画管理装置Ａにおいては、海域毎、季節毎の気象
・海象統計データが気象・海象情報記憶回路１に記憶さ
れている。一方１通信衛星等を経由してサービスされる
最新の気象・海象現況や予報データが、気象・海象情報
受信回路２へ受信される。気象・海象情報合成回路３は
。
・海象統計データが気象・海象情報記憶回路１に記憶さ
れている。一方１通信衛星等を経由してサービスされる
最新の気象・海象現況や予報データが、気象・海象情報
受信回路２へ受信される。気象・海象情報合成回路３は
。
気象・海象情報受信回路２で受信されたデータを気象・
海象情報記憶回路ｌのデータで補完して、航法計画管理
装置Ａで使用する気象・海象データを確定し、航路計画
回路、４．航海スケジューリング回路５および針路設定
回路１１に渡す。
海象情報記憶回路ｌのデータで補完して、航法計画管理
装置Ａで使用する気象・海象データを確定し、航路計画
回路、４．航海スケジューリング回路５および針路設定
回路１１に渡す。
航路計画回路４では、操作入力回路６を介して操作者よ
り指示された出発地、目的地、出発日時、到着日時等の
データや、気象・海象情報合成回路３で確定された気象
・海象データ（特に荒天域や台風等）、さらに海図情報
記憶回路７に記憶された陸地、島１浅水域等の情報に基
づき、操作者により入力された複数組の概略航路につい
て危険な海域を回避して目的地に至る最短の詳細航路を
各々計画する。なお、上記の操作者による複数組の概略
航路の人力に換えて。
り指示された出発地、目的地、出発日時、到着日時等の
データや、気象・海象情報合成回路３で確定された気象
・海象データ（特に荒天域や台風等）、さらに海図情報
記憶回路７に記憶された陸地、島１浅水域等の情報に基
づき、操作者により入力された複数組の概略航路につい
て危険な海域を回避して目的地に至る最短の詳細航路を
各々計画する。なお、上記の操作者による複数組の概略
航路の人力に換えて。
航路計画回路４により最短航路のものから順に複数組の
詳細航路を自動的に算出するようにしてもよい。
詳細航路を自動的に算出するようにしてもよい。
航海スケジューリング回路５は、航路計画回路４で計画
された各々の前記詳細航路について。
された各々の前記詳細航路について。
対応する海域および季節の気象・海象データに基づいて
、最も少ない燃料消費料で指定された日時に目的地に到
達するための船速を海域毎に計算すると同時に、航海に
必要な全消費エネルギーＪを推定する。この全消費エネ
ルギーＪの評価は、基本的に（１１弐に基づいて行われ
る。
、最も少ない燃料消費料で指定された日時に目的地に到
達するための船速を海域毎に計算すると同時に、航海に
必要な全消費エネルギーＪを推定する。この全消費エネ
ルギーＪの評価は、基本的に（１１弐に基づいて行われ
る。
Ｊ ＝’）′二ａ Ｐ（ｕ、ｗ）ｄｔ＋ λ
５二： Δ Ｐ（ｕ、ｗ）ｄｉ＝ ｆｌｌただし、
Ｐ（ｕ、ｗ）： ｗの海象の中を船速Ｕで航海する
時の馬力△Ｐ（ｕ、ｗ）：波浪中と静水中を同一同一の
船速Ｕで航海する場合の馬力の差分。
５二： Δ Ｐ（ｕ、ｗ）ｄｉ＝ ｆｌｌただし、
Ｐ（ｕ、ｗ）： ｗの海象の中を船速Ｕで航海する
時の馬力△Ｐ（ｕ、ｗ）：波浪中と静水中を同一同一の
船速Ｕで航海する場合の馬力の差分。
Ｌｄ： 出発日時、ｔａ： 到着日時である。
△Ｐは、船舶が波浪を受ける場合の砥抗力と関係してお
り、（１）式の右辺第２項は、航海の安全性の指標とな
っている。ｆｌｌ弐でλ−〇の時、純粋に消費エネルギ
ーだけの評価となる。各海域毎の船速は、（１）式を最
小にするりとして求められる。ｆｌｌ式による評価は、
気象・海象データの池に船舶の推進性能や主機の特性に
依存するが。
り、（１）式の右辺第２項は、航海の安全性の指標とな
っている。ｆｌｌ弐でλ−〇の時、純粋に消費エネルギ
ーだけの評価となる。各海域毎の船速は、（１）式を最
小にするりとして求められる。ｆｌｌ式による評価は、
気象・海象データの池に船舶の推進性能や主機の特性に
依存するが。
これらのデータはそれぞれ推ｉ耐航性能記憶回路９およ
び主機特性記憶回路１０から人力される。
び主機特性記憶回路１０から人力される。
このようにして、計画された複数の前記詳細航路の中か
ら、燃料消費量が最小となる詳細航路が決定される。な
おこれを操作者が評価し、航路自身が適当でない場合は
、航路計画図が決定される。路４で航路の再計画が行わ
れる。
ら、燃料消費量が最小となる詳細航路が決定される。な
おこれを操作者が評価し、航路自身が適当でない場合は
、航路計画図が決定される。路４で航路の再計画が行わ
れる。
以上の過程を経て最終的に決定された詳細航路は、針路
設定回路１１に入力され、船舶は航海を開始する。航行
中において針路設定回路１１では、測位装置Ｂを経由し
て船位決定回路８で確定された航行位情報により、決定
航路に基づいて進むべき針路が計算される。さらに船体
５の吃水状態や船速と気象・海象情報合成回路３から入
力された潮流データに基づいて設定針路の補正が行われ
、実際に計画航路を保持するための針路が確定する。設
定針路は、操舵制御系統Ｃのオートパイロット２０に入
力され、ここでジャイロコンパス２１から人力された針
路信号と比較された後、舵角指令信号が合成されて、舵
取機パワーユニット２２に印加される。
設定回路１１に入力され、船舶は航海を開始する。航行
中において針路設定回路１１では、測位装置Ｂを経由し
て船位決定回路８で確定された航行位情報により、決定
航路に基づいて進むべき針路が計算される。さらに船体
５の吃水状態や船速と気象・海象情報合成回路３から入
力された潮流データに基づいて設定針路の補正が行われ
、実際に計画航路を保持するための針路が確定する。設
定針路は、操舵制御系統Ｃのオートパイロット２０に入
力され、ここでジャイロコンパス２１から人力された針
路信号と比較された後、舵角指令信号が合成されて、舵
取機パワーユニット２２に印加される。
舵取機パワーユニット２２は、舵２３を駆動し。
設定針路を維持すべく、船体５の船首描を抑制する。船
首揺運動はジャイロコンパス２１で検出され、オートパ
イロット２０にフィードバソりされる。
首揺運動はジャイロコンパス２１で検出され、オートパ
イロット２０にフィードバソりされる。
一方、船海スケジェーリング回路５では、船位決定回路
８で確立された航行位置情報により決定航路の設定船速
か計算される。さらに設定船速は主機回転数設定信号に
変換され、主機制御系統りの制御演算回路３０に印加さ
れる。制御演算図、路３０では、航海スケジューリング
回路５から印加された主機回転数設定信号と主機関３３
から検出された主機回転数とを比較し。
８で確立された航行位置情報により決定航路の設定船速
か計算される。さらに設定船速は主機回転数設定信号に
変換され、主機制御系統りの制御演算回路３０に印加さ
れる。制御演算図、路３０では、航海スケジューリング
回路５から印加された主機回転数設定信号と主機関３３
から検出された主機回転数とを比較し。
掃気圧変換器３４から人力される掃気圧に基づく制限を
加味した後、制御信号を合成する。この制御信号は、燃
料リンク駆動用サーボ３１および燃料弁リンク機構３２
を介して燃料弁を駆動し、主機関３３への燃料投入量を
調整して１主機回転数を制御する。
加味した後、制御信号を合成する。この制御信号は、燃
料リンク駆動用サーボ３１および燃料弁リンク機構３２
を介して燃料弁を駆動し、主機関３３への燃料投入量を
調整して１主機回転数を制御する。
また、主機関３３の性能データは主機特性記憶回路１０
に入力され、さらに、船体５からの推進データと主機特
性記憶回路１０からの主機特性が推進耐抗性能記憶回路
９に入力され、これらのデータを最新の状態に維持して
、船体汚損効果、船舶の吃水状態や主機および船体の経
年変化に対する適応性を確保する。
に入力され、さらに、船体５からの推進データと主機特
性記憶回路１０からの主機特性が推進耐抗性能記憶回路
９に入力され、これらのデータを最新の状態に維持して
、船体汚損効果、船舶の吃水状態や主機および船体の経
年変化に対する適応性を確保する。
ここでは、船舶を例に具体的な実施例を述べたが５本発
明が航空機等の他の運輸機関にもそのまま適用できるこ
とは、自明である。また。
明が航空機等の他の運輸機関にもそのまま適用できるこ
とは、自明である。また。
操作入力回路６で操作者により手動入力される情報が衛
星通信等の手段により自動人力されても本発明の趣旨は
全く損なわれない。また、航海スケジューリング回路５
から制御演算回路３０へ渡される主機回転数の設定値は
、船速の設定値であっても本発明は有効である。この場
合。
星通信等の手段により自動人力されても本発明の趣旨は
全く損なわれない。また、航海スケジューリング回路５
から制御演算回路３０へ渡される主機回転数の設定値は
、船速の設定値であっても本発明は有効である。この場
合。
制御演算回路３０へのフィードバック信号は。
主機関３３からの主機回転数ではなく、船体５の船速信
号となる。
号となる。
要するに本発明によれば航空機や船舶の航法制御におい
て、従来独立に行なわれていた操舵制御と主機制御を航
法計画管理装置によって統括することにより、安全性確
保や省エネルギーを目標とする制御を操舵と主機運転の
両面から統括的に最適化することができ、さらに上記の
制御の自動化により船舶や航空機の運航の大幅な省力化
、省人化が可能となるから本発明は産業１橿めて有益な
ものである。
て、従来独立に行なわれていた操舵制御と主機制御を航
法計画管理装置によって統括することにより、安全性確
保や省エネルギーを目標とする制御を操舵と主機運転の
両面から統括的に最適化することができ、さらに上記の
制御の自動化により船舶や航空機の運航の大幅な省力化
、省人化が可能となるから本発明は産業１橿めて有益な
ものである。
図面は１本発明の一実施例として、船舶における総合航
法装置の構成を示す。 Ａ・・・航法計画管理装置、Ｃ・・・操舵制御系統１Ｄ
・・・主機制御系統、Ｂ・・・測位装置。 １・・・気象・海象情報記憶回路。 ２・・・気象・海象情報受信回路。 ３・・・気象・海象情報合成回路。 ４・・・航路計画回路、 ５・・・航海スケジェーリング回路。 ６・・・操作入力回路、７・・・海図情報記憶回路。 ８・・・船位決定回路、９・・・推進耐抗性能記憶回路
。 １０・・・主機特性記憶回路、１１・・・針路設定回路
。 ２０・・・オートパイロット。 ２１・・・ジャイロコンパス。 ２２・・・舵取機パワーニュント、２３・・・舵５２４
・・・船体、３０・・・制御演算回路。 ３１・・・燃料リンク駆動用サーボ。 ３２・・・燃料弁リンク機構、３３・・・主機関。 ３４・・・掃気圧変換器
法装置の構成を示す。 Ａ・・・航法計画管理装置、Ｃ・・・操舵制御系統１Ｄ
・・・主機制御系統、Ｂ・・・測位装置。 １・・・気象・海象情報記憶回路。 ２・・・気象・海象情報受信回路。 ３・・・気象・海象情報合成回路。 ４・・・航路計画回路、 ５・・・航海スケジェーリング回路。 ６・・・操作入力回路、７・・・海図情報記憶回路。 ８・・・船位決定回路、９・・・推進耐抗性能記憶回路
。 １０・・・主機特性記憶回路、１１・・・針路設定回路
。 ２０・・・オートパイロット。 ２１・・・ジャイロコンパス。 ２２・・・舵取機パワーニュント、２３・・・舵５２４
・・・船体、３０・・・制御演算回路。 ３１・・・燃料リンク駆動用サーボ。 ３２・・・燃料弁リンク機構、３３・・・主機関。 ３４・・・掃気圧変換器
Claims (1)
- 船舶の針路を一定に維持するオートパイロットを中心と
した操舵制御系統と、主機出力を制御する主機制御系統
と、航海を取り巻く過去および現在の気象・海象・海図
情報および船舶の推進耐航性能を分析し、出発地から目
的地までの最省エネルギーとなる航路を計画し、上記操
舵制御系統および主機制御系統を自動的に制御する航法
計画管理装置とを有する総合航法装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61124361A JPS62279195A (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | 総合航法装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61124361A JPS62279195A (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | 総合航法装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62279195A true JPS62279195A (ja) | 1987-12-04 |
Family
ID=14883496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61124361A Pending JPS62279195A (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | 総合航法装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62279195A (ja) |
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-
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- 1986-05-29 JP JP61124361A patent/JPS62279195A/ja active Pending
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