NO173154B

NO173154B - MARINT AUTOPILOT SYSTEM

Info

Publication number: NO173154B
Application number: NO87871356A
Authority: NO
Inventors: Masami Ohsugi; Mamoru Akimoto
Original assignee: Tokimec Inc
Priority date: 1986-04-02
Filing date: 1987-04-01
Publication date: 1993-07-26
Also published as: DK166487D0; DK166487A; FI90148B; NO871356D0; SE465316B; SE8701352L; FI871435A; SE8701352D0; JPS62172698U; NO871356L; JPH0423757Y2; DK166815B1; FI871435A0; FI90148C; NO173154C

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et marint autopilotsystem, omfattende en synkrongenerator som er koplet til et gyrokompass installert på et skip, en magnetisk føler som er koplet til et magnetkompass installert på skipet, og en styretransformator som virker som en synkrongenerator på mottagelsessiden for å innstille en ønsket skips-asimut. The present invention relates to a marine autopilot system, comprising a synchronous generator coupled to a gyrocompass installed on a ship, a magnetic sensor coupled to a magnetic compass installed on the ship, and a control transformer acting as a synchronous generator on the receiving side to set a desired ship's azimuth.

Ved tidligere kjente marine autopilotsystemer er systemet til påvisning av et awikssignal svarende til et avvik mellom et skips asimut som skal innstilles og skipets nåværende asimut forskjellig, avhengig av hva slags kompasser som anvendes. Det kjente marine autopilot-systemets konstruksjon og virkemåte vil bli beskrevet med henvisning til fig. 1 som er et systematisk blokkdiagram som viser et eksempel på det kjente autopilotsystem. For enkelthets skyld er en logjerrighets-justeringsmekanisme, en rorvinkelbegrensningsmekanisme osv. ikke vist i fig. 1 fordi de ikke har noen direkte tilknytning til den foreliggende oppfinnelse. In previously known marine autopilot systems, the system for detecting a deviation signal corresponding to a deviation between a ship's azimuth to be set and the ship's current azimuth is different, depending on the kind of compasses used. The construction and operation of the known marine autopilot system will be described with reference to fig. 1 which is a systematic block diagram showing an example of the known autopilot system. For simplicity, a log stiffness adjusting mechanism, a rudder angle limiting mechanism, etc. are not shown in FIG. 1 because they have no direct connection to the present invention.

Når skipets asimut ved det i fig. 1 viste eksempel på det marine autopilotsystem, fastsettes ved hjelp av et magnetkompass (ikke vist), åpnes (slås av) en bryter SW1 for et gyrokompass (ikke vist) mens en bryter SW2 for magnetkompasset lukkes (slås på) slik at en vekselspenning på f.eks. 2 KHz kan tilføres fra en vekselspenningskilde E2 gjennom bryteren SW2 til et magnetometer 7 montert på magnetkompasset som benyttes for å fastsette skipets asimut for derved å påvise et vekselstrøms-awikssignal svarende til et avvik mellom magnetometerets 7 asimut som er innstilt til å være en ønsket asimut og skipets nåværende asimut som påvist av magnetkompasset. Det påviste vekselstrøms-awikssignal tilføres gjennom bryteren SW2 til en demodulator 8 hvor det demoduleres til et like-strøms -awikssignal . Likestrøms-awikssignalet fra demodulatoren 8 tilføres gjennom en beregningsseksjon 4 til en styreseksjon 5 som driver skipets ror, slik at skipet kan seile automatisk. When the ship's azimuth at that in fig. 1 shown example of the marine autopilot system, is determined by means of a magnetic compass (not shown), a switch SW1 for a gyrocompass (not shown) is opened (turned off) while a switch SW2 for the magnetic compass is closed (turned on) so that an alternating voltage of e.g. 2 KHz can be supplied from an alternating voltage source E2 through the switch SW2 to a magnetometer 7 mounted on the magnetic compass which is used to determine the ship's azimuth in order to thereby detect an alternating current awk signal corresponding to a deviation between the azimuth of the magnetometer 7 which is set to be a desired azimuth and the ship's current azimuth as detected by the magnetic compass. The detected alternating current alternating current signal is fed through the switch SW2 to a demodulator 8 where it is demodulated into a direct current alternating current signal. The direct current awik signal from the demodulator 8 is supplied through a calculation section 4 to a control section 5 which drives the ship's rudder, so that the ship can sail automatically.

Når det på den annen side blir benyttet skipets asimut fra gyrokompasset, er bryteren SW1 lukket (slått på) mens bryteren SW2 er åpen (slått av) slik at en vekselspenning på f.eks. 400 Hz fra en vekselspenningskilde El kan tilføres gjennom tilkoplingskontakter RI og R2 til de vindinger som er viklet på en rotor av en sendende synkrongenerator 1 som er koplet til gyrokompasset (ikke vist). Skipets nåværende asimut som fastsatt av gyrokompasset blir således omformet til et elektrisk vekselstrømssignal. Dette elektriske vekselstrømssignal tilføres gjennom tilkoplingskontakter Sl, S2 og S3 av tre stjernekoplede vindinger som er viklet på statoren av den sendende synkrongenerator 1 til tilkoplingskontakter Sl, S2 og S3 av tre stjernekoplede vindinger som er viklet på en stator av en styretransformator 2 som virker som en mottagende synkrongenerator. Skipets asimut kan vanligvis leses av på en kompassrose 6 som er montert på gyrokompasset (ikke vist). I styretransformatoren 2 blir så skipets asimut som påvist av gyrokompasset og tilført gjennom den sendende synkrongenerator 1 sammenlignet med den forutbestemte asimut som er innstilt på rotoren av styretransformatoren 2 for derved å oppnå et vekselstrøms-signal som svarer til avviket mellom de to ovennevnte asimuter over tilkoplingskontaktene RI og R2 av vindingene som er viklet på rotoren av styretransformatoren 2. Dette vekselstrømsasimutawikssignal tilføres til en demodulator 3 hvor det demoduleres til et likestrøms-asimutawikssignal. Dette likestrøms-asimutawikssignal tilføres gjennom den lukkede bryter SW1 og beregningsseksjonen 4 til styreseksjonen 5 som driver skipets ror (ikke vist), slik at skipet kan seile automatisk. When, on the other hand, the ship's azimuth from the gyrocompass is used, switch SW1 is closed (switched on) while switch SW2 is open (switched off) so that an alternating voltage of e.g. 400 Hz from an alternating voltage source El can be supplied through connection contacts RI and R2 to the windings wound on a rotor of a transmitting synchronous generator 1 which is connected to the gyrocompass (not shown). The ship's current azimuth as determined by the gyrocompass is thus transformed into an electrical alternating current signal. This electrical alternating current signal is supplied through connection contacts Sl, S2 and S3 of three star-connected turns wound on the stator of the transmitting synchronous generator 1 to connection contacts Sl, S2 and S3 of three star-connected turns wound on a stator of a control transformer 2 which acts as a receiving synchronous generator. The ship's azimuth can usually be read on a compass rose 6 mounted on the gyrocompass (not shown). In the control transformer 2, the ship's azimuth as detected by the gyrocompass and supplied through the transmitting synchronous generator 1 is then compared with the predetermined azimuth set on the rotor of the control transformer 2 in order to thereby obtain an alternating current signal corresponding to the deviation between the two above-mentioned azimuths across the connection contacts RI and R2 of the windings wound on the rotor of the control transformer 2. This alternating current azimuth shift signal is supplied to a demodulator 3 where it is demodulated into a direct current azimuth shift signal. This direct current azimuthal signal is supplied through the closed switch SW1 and the calculation section 4 to the control section 5 which drives the ship's rudder (not shown), so that the ship can sail automatically.

Beregningsseksjonen 4 er innrettet til å kompensere for skipets styrekarakteristika og er vanligvis dannet av et PID-system (system med proporsjonal integral- og deri-vatfunksj on) . The calculation section 4 is designed to compensate for the ship's steering characteristics and is usually formed by a PID system (system with proportional integral and derivative function).

Det ovenfor beskrevne tradisjonelle marine autopilotsystem krever både magnetkompasset og gyrokompasset og to seksjoner for innstilling av skipets ønskede asimut plassert separat, slik at skipet kan seile automatisk. I tillegg til skipets styremåte gjør dette skipets instru-mentbruk og vedlikehold svært besværlig. The traditional marine autopilot system described above requires both the magnetic compass and the gyrocompass and two sections for setting the ship's desired azimuth located separately, so that the ship can sail automatically. In addition to the ship's steering method, this makes the ship's instrument use and maintenance very difficult.

Det er et formål med oppfinnelsen å skaffe tilveie et marint autopilotsystem som setter et skip i stand til å seile automatisk ved hjelp av én innstillingsseksjon for skipets asimut selv om det er skipets magnetkompass eller gyrokompass som benyttes for å påvise skipets nåværende asimut. It is an object of the invention to provide a marine autopilot system which enables a ship to sail automatically by means of one setting section for the ship's azimuth even though it is the ship's magnetic compass or gyrocompass that is used to detect the ship's current azimuth.

Det er et annet formål med oppfinnelsen å skaffe tilveie et marint autopilotsystem som gjør skipets instru-mentbruk og vedlikehold lett. It is another object of the invention to provide a marine autopilot system which makes the ship's instrument use and maintenance easy.

Det marine autopilotsystem ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at det er anordnet koplingsorganer for selektivt å tilføre et skips-asimutsignal enten fra synkrongeneratoren eller fra den magnetiske føler til styretransf ormatoren som da sammenligner det nåværende skips-asimutsignal med det ønskede asimutsignal innstilt på styretransformatoren, for derved å påvise et awikssignal mellom disse og så styre et skips ror på basis av nevnte awikssignal påvist ved hjelp av første og andre demodulatorer og en styre/drivseksjon. The marine autopilot system according to the invention is characterized by the fact that coupling means are arranged to selectively supply a ship's azimuth signal either from the synchronous generator or from the magnetic sensor to the control transformer which then compares the current ship's azimuth signal with the desired azimuth signal set on the control transformer, so that to detect an awk signal between these and then control a ship's rudder on the basis of said awk signal detected by means of first and second demodulators and a steering/drive section.

Disse og andre formål, trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den etterfølgende detaljerte beskrivelse av en foretrukket utførelsesform under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor like henvisningsbetegnelser angir like elementer og deler, og hvor: Fig. 1 er et systematisk blokkdiagram som viser et eksempel på et tradisjonelt marint autopilotsystem. Fig. 2 er et systematisk blokkdiagram som viser en utførelsesform av et marint autopilotsystem ifølge den foreliggende oppfinnelse. These and other objects, features and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description of a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings, where like reference designations indicate like elements and parts, and where: Fig. 1 is a systematic block diagram which shows an example of a traditional marine autopilot system. Fig. 2 is a systematic block diagram showing an embodiment of a marine autopilot system according to the present invention.

En utførelsesform av det marine autopilotsystem ifølge den foreliggende oppfinnelse vil i det etter-følgende bli beskrevet i detalj med henvisning til fig. 2 som viser et systematisk blokkdiagram av en utførelsesform av det marine autopilotsystem ifølge oppfinnelsen. An embodiment of the marine autopilot system according to the present invention will subsequently be described in detail with reference to fig. 2 which shows a systematic block diagram of an embodiment of the marine autopilot system according to the invention.

Ifølge fig. 2 er det anordnet en synkrongenerator (IX forhold sendende synkrongenerator) 11 for å sende eller overføre et nåværende skips-asimutsignal og hvis rotoraksel eller rotor er koplet til et gyrokompass (ikke vist), idet en magnetisk føler 17 er montert på et skips magnetkompass (ikke vist) for å sende et skips-asimutsignal, mens en styretransformator 12a benyttes som en mottagende synkrongenerator. Synkrongeneratoren 11, den magnetiske føler 17 og styretransformatoren 12a er hver dannet av tre stjernekoplede vindinger og én vinding viklet rundt rotoren, slik at frie ender eller tilkoplingskontakter av de tre stjernekoplede vindinger av hver av dem er betegnet med henvisningsbetegnelser Sl, S2 henholdsvis S3, mens begge ender av den ene vinding viklet rundt rotoren av hver av dem er betegnet med henvisningsbetegnelser RI henholdsvis R2. Det er anordnet en pol-vender SW13 som omfatter tre brytere 13A, 13B og 13C for å tillate gjennomføring av skips-asimutsignalet avledet fra enten magnetkompasset eller gyrokompasset. De tre brytere 13A, 13B og 13C påvirkes i et sammenkoplet forhold til hverandre og hver av dem innbefatter to faste kontakter G og M og en bevegelig kontakt D. Tilkoplingskontaktene Sl, S2 og S3 av synkrongeneratoren 11 er koplet til én fast kontakt G av bryterne 13A, 13B og 13C, idet den magnetiske følers 17 tilkoplingskontakter Sl, S2 og S3 er koplet til de andre faste kontakter M av bryterne 13A, 13B og 13C, og tilkoplingskontaktene Sl, S2 og S3 av styretransformatoren 12a er koplet til de bevegelige kontakter D av bryterne 13A, 13B og 13C. According to fig. 2, a synchronous generator (IX ratio transmitting synchronous generator) 11 is arranged to send or transmit a current ship azimuth signal and whose rotor shaft or rotor is connected to a gyrocompass (not shown), a magnetic sensor 17 being mounted on a ship's magnetic compass ( not shown) to transmit a ship azimuth signal, while a control transformer 12a is used as a receiving synchronous generator. The synchronous generator 11, the magnetic sensor 17 and the control transformer 12a are each formed by three star-connected windings and one winding wound around the rotor, so that the free ends or connection contacts of the three star-connected windings of each of them are denoted by reference designations Sl, S2 and S3 respectively, while both ends of the one winding wound around the rotor of each of them are denoted by reference designations RI and R2 respectively. A pole-reversal SW13 comprising three switches 13A, 13B and 13C is provided to allow passage of the ship's azimuth signal derived from either the magnetic compass or the gyrocompass. The three switches 13A, 13B and 13C are actuated in a connected relationship with each other and each of them includes two fixed contacts G and M and a movable contact D. The connection contacts Sl, S2 and S3 of the synchronous generator 11 are connected to one fixed contact G of the switches 13A, 13B and 13C, the connection contacts Sl, S2 and S3 of the magnetic sensor 17 are connected to the other fixed contacts M of the switches 13A, 13B and 13C, and the connection contacts Sl, S2 and S3 of the control transformer 12a are connected to the movable contacts D of switches 13A, 13B and 13C.

Rotorakselen eller rotoren av styretransformatoren 12a, som virker som synkrongenerator, er koplet til en innstillingsrose 12b for skipets asimut og som er graddelt opp til 360° og som benyttes for å innstille en asimut for en ønsket kurs for skipet. Innstillingsrosen 12b for skipets asimut og styretransformatoren 12a danner sammen en enkelt innstillingsanordning 12 for skipets asimut. Fra begge tilkoplingskontakter RI og R2 av vindingen som er viklet rundt denne styretransformators 12a rotor blir et avvik mellom skipets nåværende asimut fra gyrokompasset eller magnetkompasset og skipets asimut innstilt ved hjelp av asimutinnstillingsanordningen 12, påvist som et veksel-strøms -avviksignal. The rotor shaft or rotor of the control transformer 12a, which acts as a synchronous generator, is connected to a setting rose 12b for the ship's azimuth and which is graduated up to 360° and which is used to set an azimuth for a desired course for the ship. The setting rose 12b for the ship's azimuth and the control transformer 12a together form a single setting device 12 for the ship's azimuth. From both connection contacts RI and R2 of the winding wound around the rotor of this control transformer 12a, a deviation between the ship's current azimuth from the gyrocompass or magnetic compass and the ship's azimuth set by means of the azimuth setting device 12 is detected as an alternating current deviation signal.

Det er anordnet en bryter SW11 som omfatter tre av/ på brytere 11A, 11B og 11C som manøvreres i et sammenkoplet forhold til hverandre. De bevegelige kontakter D av de to brytere 11A og 11B er henholdsvis koplet til begge tilkoplingskontaktene RI og R2 av vindingen som er viklet rundt rotoren av styretransformatoren 12a, og de faste kontakter G av bryterne 11A og 11B er koplet til inngangssiden av en demodulator 13. Den bevegelige kontakt D av den gjenværende bryter 11C er koplet til utgangssiden av demodulatoren 13, og dens faste kontakt G er koplet til inngangssiden av en beregningsseksjon 4. Utgangssignalet fra beregningsseksjonen 4 tilføres til driv/styreseksjonen 5 som da driver skipets ror på i og for seg kjent måte. A switch SW11 is arranged which comprises three on/off switches 11A, 11B and 11C which are operated in a connected relationship to each other. The movable contacts D of the two switches 11A and 11B are respectively connected to both connection contacts RI and R2 of the winding wound around the rotor of the control transformer 12a, and the fixed contacts G of the switches 11A and 11B are connected to the input side of a demodulator 13. The movable contact D of the remaining switch 11C is connected to the output side of the demodulator 13, and its fixed contact G is connected to the input side of a calculation section 4. The output signal from the calculation section 4 is supplied to the drive/control section 5 which then drives the ship's rudder on and off known way.

En bryter SW12 er dannet av tre av/på-brytere 12A, 12B og 12C som blir manøvrert i et sammenkoplet forhold til hverandre. De bevegelige kontakter D av de to brytere 12A og 12B er henholdsvis koplet til begge tilkoplingskontaktene RI og R2 av vindingen som er viklet rundt rotoren av styretransformatoren 12a, mens bryternes 12A og 12B faste kontakter M er koplet til inngangssiden av en demodulator 18. Den bevegelige kontakt D av den gjenværende bryter 12C er koplet til utgangssiden av demodulatoren 18 mens den faste kontakt M er koplet til inngangssiden av beregningsseksjonen 4. A switch SW12 is formed by three on/off switches 12A, 12B and 12C which are operated in an interconnected relationship with each other. The movable contacts D of the two switches 12A and 12B are respectively connected to both connection contacts RI and R2 of the winding wound around the rotor of the control transformer 12a, while the fixed contacts M of the switches 12A and 12B are connected to the input side of a demodulator 18. The movable contact D of the remaining switch 12C is connected to the output side of the demodulator 18 while the fixed contact M is connected to the input side of the calculation section 4.

Enn videre er en oscillator 19 innrettet til å eksitere synkrongeneratoren 11 (magnetisere vindingen som er viklet på dens rotor) og som benyttes som en referanse-vekselspenningskilde for å tilføre en referansespenning til demodulatoren 13. En annen oscillator 20 er innrettet til å eksitere den magnetiske føler 17 (magnetisere dens primærvikling som er forsynt med tilkoplingskontaktene RI og R2) og som benyttes som en referansevekselspennings-kilde for å tilføre en referansespenning til demodulatoren 18 . Furthermore, an oscillator 19 is arranged to excite the synchronous generator 11 (magnetizing the winding wound on its rotor) and which is used as a reference AC voltage source to supply a reference voltage to the demodulator 13. Another oscillator 20 is arranged to excite the magnetic sensor 17 (magnetizing its primary winding which is provided with connection contacts RI and R2) and which is used as a reference AC voltage source to supply a reference voltage to the demodulator 18 .

Den magnetiske føler 17 kan være dannet av en ring-formet jernkjerne (ikke vist), en primærvinding viklet rundt den ringformede jernkjerne i en forutbestemt retning og hvis tilkoplingskontakter er RI og R2, og tre sett sekundærvindinger er stjernekoplet, og hvor hvert sett er dannet av et par vindinger med likt vindingsantall, plassert på den samme ringformede jernkjerne med like mellomrom slik at de sammenkoplede magnetiske flukser eller fluks-sammenkoplinger blir i hovedsak null i forhold til den eksiterte fluks generert fra primærviklingen, og koplet i motsatt polaritet til den eksiterte magnetiske fluks. Det turde i dette tilfelle være unødvendig å nevne at tre sett sekundærvindinger er koplet i deltaform i stedet for i stjerneform. The magnetic sensor 17 may be formed of a ring-shaped iron core (not shown), a primary winding wound around the ring-shaped iron core in a predetermined direction and whose connecting contacts are R1 and R2, and three sets of secondary windings are star-connected, and each set is formed of a pair of windings of equal number of turns, placed on the same annular iron core at equal intervals so that the coupled magnetic fluxes or flux linkages are essentially zero with respect to the excited flux generated from the primary winding, and coupled in opposite polarity to the excited magnetic flux. In this case it should be unnecessary to mention that three sets of secondary windings are connected in delta form instead of in star form.

Dessuten er den magnetiske føler 17 fortrinnsvis forsynt med korrigerende vindinger som har det samme vindingsantall og som hver er plassert ved i hovedsak det sentrale parti mellom tilstøtende sett sekundærvindinger (se japansk patentsøknad nr. 60-123905). Den magnetiske føler 17 av denne art vil bli beskrevet mer fullstendig. Hvis det nå påtrykkes et magnetisk felt i en viss dia-metral retning for den ovennevnte ringformede jernkjerne, vil det over begge ender av sedkundærvindingen opptre en sekundær høyere harmonisk spenning som svarer til stør-relsen og retningen for de magnetiske flukskomponenter som genereres inne i jernkjernen på basis av det påtrykte magnetiske felt i inngangsakseretningskomponenten av sekundærvindingen. Dersom de tre sett sekundærvindinger på dette tidspunkt er plassert slik på jernkjernen at de har ulike inngangsakser, men ens mellomrom, kan retningen for det påtrykte magnetiske felt eller den magnetiske asimut oppnås fra sekundærvindingen (sekundær høyere harmonisk spenning) som opptrer ved hvert av settene av sekundærvindingene. Moreover, the magnetic sensor 17 is preferably provided with corrective windings having the same number of turns and each of which is located at essentially the central portion between adjacent sets of secondary windings (see Japanese Patent Application No. 60-123905). The magnetic sensor 17 of this nature will be described more fully. If a magnetic field is now applied in a certain diametral direction to the above-mentioned annular iron core, a secondary higher harmonic voltage will appear across both ends of the secondary winding which corresponds to the magnitude and direction of the magnetic flux components generated inside the iron core on the basis of the applied magnetic field in the input axis component of the secondary winding. If the three sets of secondary windings at this time are placed on the iron core in such a way that they have different input axes but equal spacing, the direction of the applied magnetic field or the magnetic azimuth can be obtained from the secondary winding (secondary higher harmonic voltage) which occurs at each of the sets of the secondary windings.

Dersom de tre sett av sekundærvindingene følgelig er koplet til hverandre på den stjernelignende måte og deres utgangstilkoplingskontakter er Sl, S2 og S3, kan denne magnetiske føler 17 behandles på tilsvarende måte som en kontrollsender for synkrongeneratoren. Denne magnetiske føler kan således kombineres med styretransformatoren som er plassert på mottagelsessiden i praksis. If the three sets of secondary windings are consequently connected to each other in the star-like manner and their output connection contacts are S1, S2 and S3, this magnetic sensor 17 can be treated in a similar way as a control transmitter for the synchronous generator. This magnetic sensor can thus be combined with the control transformer which is placed on the receiving side in practice.

Virkemåten for det marine autopilotsystem ifølge denne oppfinnelse vil heretter bli beskrevet med henvisning til fig. 2. The operation of the marine autopilot system according to this invention will now be described with reference to fig. 2.

Når skips-asimutsignalet fra gyrokompasset anvendes, er de bevegelige kontakter D av samtlige brytere 13A til 13C i polvenderen SW13 koplet til dens faste kontakter G, samtlige brytere 11A til 11C av bryteren SW11 slås på og samtlige brytere 12A til 12C av bryteren SW12 slås av. Deretter tilføres vekselspenningen på f.eks. 400 Hz fra oscillatoren 19 til vindingen av rotoren av den sendende synkrongenerator 11 koplet til gyrokompasset (ikke vist) gjennom tilkoplingskontaktene RI og R2, hvorved signalet fra skipets nåværende asimut fra gyrokompasset omformes til et elektrisk vekselstrømssignal. Dette elektriske vekselstrømssignal fra tilkoplingskontaktene Sl, S2 og S3 av vindingene plassert på synkrongeneratorens 11 stator-side tilføres til de respektive tilkoplingskontakter Sl, S2 og S3 av vindingene plassert på statorsiden av styretransformatoren 12a, som utnyttes for mottagende synkrongenerator, gjennom polvenderen SW13. Dette skips-asimutsignal sammenlignes med den innstilte asimut (skipets innstilte kurs) på den roterbare aksel av styretransformatoren 12a og som fastsettes ved hjelp av innstillingsanordningen 12 for skipets asimut. Avviket mellom disse kan oppnås fra begge tilkoplingskontakter RI og R2 av vindingen som er viklet på rotoren av styretransformatoren 12a som vekselstrøms skips-asimutawikssignalet. Dette veksel-strøms awikssignal tilføres gjennom omkoplerens SW11 brytere 11A og 11B til demodulatoren 13 hvor det demoduleres til likestrøms skips-asimutawikssignalet på basis av referansefrekvenssignalet fra oscillatoren 19. Like-strøms skips-asimutawikssignalet fra demodulatoren 13 tilføres gjennom beregningsseksjonen 4 til driv/styreseksjonen 5 som da driver skipets ror, slik at skipet kan seile automatisk. When the ship's azimuth signal from the gyrocompass is used, the movable contacts D of all switches 13A to 13C of the pole inverter SW13 are connected to its fixed contacts G, all the switches 11A to 11C of the switch SW11 are turned on, and all the switches 12A to 12C of the switch SW12 are turned off . Then the alternating voltage of e.g. 400 Hz from the oscillator 19 to the winding of the rotor of the transmitting synchronous generator 11 connected to the gyrocompass (not shown) through the connecting contacts RI and R2, whereby the signal from the ship's current azimuth from the gyrocompass is transformed into an electrical alternating current signal. This electrical alternating current signal from the connection contacts Sl, S2 and S3 of the windings placed on the stator side of the synchronous generator 11 is supplied to the respective connection contacts Sl, S2 and S3 of the windings placed on the stator side of the control transformer 12a, which is used for the receiving synchronous generator, through the pole inverter SW13. This ship's azimuth signal is compared with the set azimuth (the ship's set course) on the rotatable shaft of the control transformer 12a and which is determined by means of the setting device 12 for the ship's azimuth. The deviation between these can be obtained from both connection contacts R1 and R2 of the winding wound on the rotor of the control transformer 12a as the alternating current ship azimuthal signal. This alternating current azimuth signal is supplied through switches 11A and 11B of the switch SW11 to the demodulator 13 where it is demodulated to the direct current ship azimuth azimuth signal on the basis of the reference frequency signal from the oscillator 19. The direct current ship azimuth azimuth signal from the demodulator 13 is supplied through the calculation section 4 to the drive/control section 5 which then drives the ship's rudder, so that the ship can sail automatically.

Når på den annen side skipets asimutsignal fra magnetkompasset benyttes, er de bevegelige kontakter D av alle bryterne 13A-13C i polvenderen SW13 koplet til deres faste kontakter M, samtlige brytere 11A-11C i omkopleren SW11 åpnes (slås av) og bryterne 12A og 12C i polvenderen SW12 lukkes (slås på). Deretter tilføres vekselspenningen på f.eks. 400 Hz fra oscillatoren 20 gjennom tilkoplingskontaktene RI og R2 til den magnetiske følers 17 primærvinding for generering av skipets asimutsignal og som er montert på magnetkompasset (ikke vist), for derved å om-forme signalet fra skipets nåværende asimut ved hjelp av den magnetiske føler 17 til et elektrisk vekselstrøms-signal . Dette elektriske vekselstrømssignal tilføres fra tilkoplingskontaktene Sl, S2 og S3 av den magnetiske følers 17 sekundærvindinger gjennom polvenderen SW13 til tilkoplingskontaktene Sl, S2 og S3 av vindingene ved den stasjonære side av styretransformatoren 12a som utnyttes som den mottagende synkrongenerator. På samme måte som da skipet fikk seile automatisk henført til skipets asimut fra gyrokompasset såsom ovenfor beskrevet, blir signalet fra skipets nåværende asimut sammenlignet med den innstilte asimut i styretransformatoren 12a. Deretter oppnås et vekselstrøms skips-asimutawikssignal ved tilkoplingskontaktene RI og R2 av vindingen på rotorsiden. Dette vekselstrømssignal for skips-asimutawik tilføres gjennom bryterne 12A og 12B til modulatoren 18 hvor det demoduleres til likestrømssignalet for skipets asimutawik, mens demodulatoren 18 mottar referansesignalet fra oscillatoren 20. Dette likestrømssignal for skipets asimutawik til-føres gjennom bryteren 12C og beregningsseksjonen 4 til driv/styreseksjonen 5 som driver skipets ror, slik at skipet kan seile automatisk. I dette tilfelle økes frekvensen ved referansespenningen som tilføres fra oscillatoren 2 0 til demodulatoren 18 slik at den blir dobbelt så stor som frekvensen ved magnetiseringsspenningen, f.eks. 800 Hz, ettersom et påvist asimutsignal ved den magnetiske føler 17 er den sekundære høyere harmoniske spenning ved magnetiseringsspenningsfrekvensen. When, on the other hand, the ship's azimuth signal from the magnetic compass is used, the movable contacts D of all the switches 13A-13C in the pole-reversal SW13 are connected to their fixed contacts M, all the switches 11A-11C in the switch SW11 are opened (turned off) and the switches 12A and 12C in the reverser SW12 closes (switches on). Then the alternating voltage of e.g. 400 Hz from the oscillator 20 through the connection contacts RI and R2 to the primary winding of the magnetic sensor 17 for generating the ship's azimuth signal and which is mounted on the magnetic compass (not shown), thereby transforming the signal from the ship's current azimuth using the magnetic sensor 17 to an electrical alternating current signal. This electrical alternating current signal is supplied from the connection contacts Sl, S2 and S3 of the secondary windings of the magnetic sensor 17 through the pole changer SW13 to the connection contacts Sl, S2 and S3 of the windings at the stationary side of the control transformer 12a which is used as the receiving synchronous generator. In the same way as when the ship was allowed to sail, the ship's azimuth from the gyrocompass as described above is automatically referred to, the signal from the ship's current azimuth is compared with the set azimuth in the control transformer 12a. An alternating current ship azimuthal signal is then obtained at the connection contacts RI and R2 of the winding on the rotor side. This alternating current signal for the ship's bearing is supplied through switches 12A and 12B to the modulator 18 where it is demodulated to the direct current signal for the ship's bearing, while the demodulator 18 receives the reference signal from the oscillator 20. This direct current signal for the ship's bearing is supplied through switch 12C and the calculation section 4 to driv/ the steering section 5 which drives the ship's rudder, so that the ship can sail automatically. In this case, the frequency of the reference voltage supplied from the oscillator 20 to the demodulator 18 is increased so that it becomes twice as large as the frequency of the magnetizing voltage, e.g. 800 Hz, as a detected azimuth signal at the magnetic sensor 17 is the secondary higher harmonic voltage at the magnetizing voltage frequency.

Den sendende synkrongenerator 11 og styretransformatoren 12a kan fortrinnsvis utformes som de samme slag og som de samme typer, herunder den anvendelige frekvens. Når de konstrueres som ulike slag og som ulike typer, vil det bli produsert færre ulikheter i praksis dersom det tas be-visst hensyn til utformingen av samme. The transmitting synchronous generator 11 and the control transformer 12a can preferably be designed as the same kind and as the same types, including the usable frequency. When they are constructed as different kinds and as different types, fewer inequalities will be produced in practice if deliberate consideration is given to the design of the same.

Når skipet får anledning til å seile automatisk på basis av asimuten fra enten gyrokompasset eller magnetkompasset er det ved det viste og beskrevne marine autopilotsystem ifølge den foreliggende oppfinnelse, i mot-setning til kjent teknikk, ikke nødvendig å anordne to separat anbrakte innstillingsseksjoner for skipets asimut. Bare én slik innstillingsanordning 12 dannet av styretransf ormatoren 12a og innstillingsrosen 12b for skipets asimut koplet til den roterende aksel av styretransformatoren 12a kan sette det marine autopilotsystem i stand til å innstille skipets asimut. Det er således lett å styre skipet. Ettersom innstillingsanordningen 12 kan være plassert lagt borte fra kompassene, blir dessuten instru-mentbruken og vedlikeholdet lettere om bord på skipet. When the ship is given the opportunity to sail automatically on the basis of the azimuth from either the gyrocompass or the magnetic compass, with the shown and described marine autopilot system according to the present invention, contrary to prior art, it is not necessary to arrange two separately placed setting sections for the ship's azimuth . Only one such setting device 12 formed by the steering transformer 12a and the setting rose 12b for the ship's azimuth coupled to the rotating shaft of the steering transformer 12a can enable the marine autopilot system to set the ship's azimuth. It is thus easy to steer the ship. As the setting device 12 can be located away from the compasses, instrument use and maintenance are also easier on board the ship.

Oppfinnelsen er i det foregående beskrevet i for-bindelse med ett enkelt utførelseseksempel, men det turde være klart at mange modifikasjoner og variasjoner kan ut-føres uten å fravike oppfinnelsens ramme som definert av de etterfølgende patentkrav. The invention is described above in connection with a single embodiment, but it should be clear that many modifications and variations can be made without deviating from the framework of the invention as defined by the subsequent patent claims.

Claims

1. Marine autopilot system, comprising a synchronous generator (11) coupled to a gyrocompass installed on a ship, a magnetic sensor (17) coupled to a magnetic compass installed on the ship, and a control transformer (12a) acting as a synchronous generator on the receiving side to set a desired ship's azimuth, characterized in that coupling means (11A-11C, 12A-12C, 13A-13C) are arranged to selectively supply a ship's azimuth signal either from the synchronous generator (11) or from the magnetic sensor ( 17) to the steering transformer (12a) which then compares the current ship's azimuth signal with the desired azimuth signal set on the steering transformer, in order to thereby detect a misalignment signal between them and then control a ship's rudder on the basis of said misalignment signal detected by means of first and other demodulators (13,18) and a control/drive section (5).

2. Marine autopilot system in accordance with claim 1, characterized in that the coupling means include first three interconnected pole reversers (13A-13C), each of which comprises a first and a second fixed contact (G, M) as well as a movable contact (D).

3. Marine autopilot system in accordance with claim 2, characterized in that each first fixed contact (G) is connected to an output side of the synchronous generator (11), every second fixed contact (M) is connected to an output side of the magnetic sensor (17) , and each movable contact (D) is connected to an input side of the control transformer (12a).

4. Marine autopilot system in accordance with claim 2, characterized in that the coupling means include other three interconnected switches (11A-11C), each of which comprises a fixed contact (G) and a movable contact (D).

5. Marine autopilot system in accordance with claim 4, characterized in that two (11A, 11B) of the other three interconnected switches (11A-11C) are connected between an output side of the control transformer (12a) and an input side of the first demodulator (13) , while the remaining switch (11C) is connected between an output side of the first demodulator (13) and an input side of the control/drive section (5).

6. Marine autopilot system in accordance with claim 3, characterized in that the coupling means further include third three interconnected switches (12A-12C), each of which comprises a fixed contact (M) and a movable contact (D).

7. Marine autopilot system in accordance with claim 6, characterized in that two (12A, 12B) of the third three interconnected switches (12A-12C) are connected between an output side of the control transformer (12a) and an input side of the second demodulator (18) , while the remaining switch (12C) is connected between an output side of the second demodulator (18) and an input side of the control/drive section (5).