NO320465B1 - Fremgangsmate og system for testing av et reguleringssystem tilhorende et marint fartoy - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og system for testing av et reguleringssystem på et marint fartøy.

Introduksjon.

Foreliggende oppfinnelse omhandler et system for innhenting av en verifiserbar reguleringssystemsignatur etter godkjenning av et marint fartøy ved hjelp av testing og / eller sertifisering utført av et klasseselskap. Oppfinnelsen omfatter videre fjerntesting av fartøy, samt kombinasjonen av de to fremgangsmåter, fjerninnhenting av signaturen til et reguleringssystem. Oppfinnelsen omfatter videre en fremgangsmåte for fjernkontrollert testing samt fartøysimulering.

Et reguleringssystem kan i hovedsak betraktes som et system som gir pådrag til en fysisk prosess, og som mottar målinger fra en innretning, fysisk prosess, eller muligens andre fysiske prosesser. Målingene og en algoritme blir brukt til å beregne pådrag, slik at det fysiske systemet reagerer som ønsket. Om den fysiske prosessen er et motorisert fartøy, kan reguleringssystemet motta målinger i form av fartøyets posisjon, kurs og hastighet, og kan dermed beregne pådragene til propeller og ror slik at ett eller flere av fartøyets posisjon, kurs og hastighet blir oppnådd eller opprettholdt.

Problembeskrivelse.

Den fysiske prosessen, i dette tilfellet i form av et fartøy, vil kunne påvirkes av eksterne hendelser som endringer i vind, bølger, strøm, eller av uforutsette hendelser som tap av motorkraften til en eller flere propeller, eller tap av rorfunksjon for et ror. Det er ønskelig og forventet at fartøyets reguleringssystem kan håndtere eksterne påvirkninger og eksterne hendelser på en slik måte at fartøyet kan opprettholde en sikker tilstand. En sikker tilstand kan for eksempel være at fartøyet opprettholder ønsket posisjon eller hastighet, og at det unngår uønskete posisjoner (for å unngå sammenstøt eller grunnstøting), at det unngår ukontrollert avdrift, at det opprettholder ønsket kurs etc. Det er i tillegg forventet at reguleringssystemet i tilfelle tap av sensorsignaler eller sensorfeil ikke skal utføre uønskete eller uheldige kompensasjoner som plutselige endringer i ballastpumping som respons til tap av et realistisk signal i en rull- eller stampsensor, eller plutselige korreksjoner i en tilsynelatende posisjonsfeil.

Målinger til et reguleringssystem

Et reguleringssystem for et skip, med innmatingsdata fra instrumenter som gir målinger, og med utgangsdata til aktuatorer, som propellelementer, styreflater og andre styre-elementer innrettet til å få pådrag, er vist i Fig. 1 og Fig. 3. Denne typen reguleringssystem kan motta målinger i form av sensorsignaler fra en rekke kilder:

- rull / stamp / hiv sensorer,

- anemometer for måling av relativ vindhastighet og retning,

- gyrokompass,

- GPS-sensorer eller GPS-posisjonerings innretninger,

- treghetsnavigasjonssystemer som på grunnlag av akselerasjonsmålinger beregner hastighet ved hjelp av integrasjon med hensyn på tid, samt posisjonen ved hjelp av dobbeltintegrasjon med hensyn på tid,

- hydroakustiske posisjoneringssensorer relativt til faste punkter på sjøbunnen,

- taut-wire system hvor retningen og lengden av en eller flere stramme vaiere fra fartøyet til punkt på sjøbunnen observeres, - kommandosignaler for kursendring eller ønsket kurs, ønsket posisjon, eller ønsket hastighet for fartøyet,

- turtall eller belastning på propeller eller motorer,

- rorvinkelsensorer,

- ballastnivåmålere,

- drivstoffnivåmålere,

- motortilstand, kjølevannstemperatur, kjølevannsventiler, smøreoljetrykk og nivå, etc.

Reguleringssystemet er innrettet til å gi pådrag til aktuatorer som fremdriftsinnretninger, styreflater og andre styre-elementer. Fremdriftselementer kan være vanlige propeller, tunnelthrustere, dreibare thrustere samt vannjetter, og for enkelte fartøy, også et fortøyningssystem innrettet til å hale fartøyet til riktig posisjon. Kontrollflater omfatter ror for styring og aktive vingeelement for demping eller motvirkning av bølgebevegelser. Pådrag kan også sendes andre styre-elementer som ballastpumper samt tilhørende ventiler til korreksjon av rullvinkel eller stampevinkel.

Problemstillinger ved regulering for dynamisk posisjonering. PP.

Dersom fartøyet er et petroleumsborefartøy eller petroleumsproduksjonsfartøy, for eksempel et boreskip eller boreplattform, et petroleumsproduksjonsskip eller en petroleumsproduksjonsplattform, vil reguleringssystemet i tillegg også kunne motta målinger av hiv-bevegelse fra et hiv-akselerometer, og sende pådrag til et aktivt hiv-kompenseringssystem for stigerør, borestreng, kraner etc. hvor mekanisk utstyr kan være i forbindelse med sjøbunnen, og hvor det kan være vesentlig å kompensere for fartøyets bevegelser, spesielt hiv. Et normalt anvendelsesområde for reguleringssystemer ved petroleumsvirksomhet til sjøs er ved dynamisk posisjonering av fartøyet, dvs at fartøyet bruker aktuatorer som dreibare thrustere til å opprettholde ønsket posisjon under boring, eller under produksjon av petroleum. Et fartøy som ligger fortøyd, og er dreibart omkring et såkalt "rotating turret" med forankringsliner til sjøbunnen kan også ha et reguleringssystem som gir varierende pådrag til propeller eller thrustere for å hjelpe til å opprettholde ønsket posisjon når fartøyet dreies på grunn av at retningen til vær eller strøm endres, slik at thrusterene bidrar med krefter for å kompensere for endringer i strekk i ankerliner når kreftene dreier. Likeledes kan man tenke seg at reguleringssystemet kan gi pådrag til stramming eller slakking av ankerliner av samme årsak.

Problemstillinger ved testing av et fartøys reguleringssystem.

En skipsinspektør kan besøke et fartøy og foreta en test om bord av reguleringssystemet. En om bord test kan foretas ved å koble ut eller inn sensorsystemer og se på systemets reaksjon på ulike feilsituasjoner. For å foreta en fullstendig realistisk test av fartøyet i forventede situasjoner, vil det derimot være nødvendig å vente på, eller oppsøke forventete værsituasjoner og sjøtilstander som sjelden oppstår, eller vente på, eller fremprovosere forventede situasjoner som oppstår dersom visse feil skulle oppstå, men som ville ha vært farlige dersom slike feil oppsto ved uhell, eller ble fremprovosert. Det er neppe en tenkbar mulighet å utsette fartøyet for ekstreme situasjoner, slike som abnormt store feil i ballastfordelingen for å undersøke om reguleringssystemet gir pådrag som kompenserer på en riktig måte for feilen. Slike tester vil normalt ikke bli utført.

Det kan foretas en om bord simulering av sensordata til reguleringssystemet og undersøke hvilke pådrag reguleringssystemet gir på aktuatorer som propeller, ror og thrustere, men dette ville kreve lokal oppkobling av reguleringssystemet til et testsystem. Imidlertid foretas ikke slik testing såvidt søkeren bekjent på søketidspunktet. Slik sammenkobling og testing kunne vært utført om bord, men en ulempe ved å oppsøke fartøyet som skal testes ligger ofte i lang reisevei for skipsinspektøren, at skipsinspektøren må medbringe tilkoblingsutstyr for reguleringssystemets innganger for målinger og tilkoblingsutstyr for reguleringssystemets utganger for respons i form av pådrag som normalt sendes til fartøyets aktuatorer, samt et databibliotek som minst omfatter det aktuelle fartøyets konfigurasjon. Dessuten kan reisetiden fra et fartøy som skal testes og sertifiseres til et neste fartøy gjøre det vanskelig for inspektøren å foreta inspeksjoner hurtig nok, slik at neste fartøy må vente unødig lenge på testing, med de økonomiske ulemper som ventingen medfører dersom fartøyet ikke kan tas i bruk uten testing og sertifisering. Det kan også medføre skjult fysisk fare å ta i bruk et fartøy hvor manglende testing av reguleringssystemet ikke avdekker mulige feil.

Konklusjonen er at det finnes behov for et system som verifiserer at reguleringssystemet på et fartøy har samme respons som det det hadde da den ble verifisert, slik at man kan undersøke hvorvidt reguleringssystemet burde gjentestes og resertifiseres eller ikke noe tid etter at en gitt essensiell del av skipet har blitt endret.

I industriell produksjon av reguleringssystemer er det vanlig å utføre en såkalt "factory acceptance test" (FAT) av reguleringssystemet (inkludert maskinvare og programvare) hvor produsenten mater simulerte sensordata til reguleringssystemet og registrerer hvilke pådrag reguleringssystemet reagerer med. En slik type FAT kan kun avdekke feil hvor målingene kommer fra kilder som produsenten har forutsett forekommer, og hvor pådragene kun er beregnet til utstyr som produsenten har forutsett. Dermed kjenner man ikke med sikkerhet hvordan systemet vil samvirke med utstyr, systemer, oppsett eller situasjoner som produsenten av reguleringssystemet ikke har forutsett. Man får i en FAT heller ikke testet situasjonen hvor reguleringssystemet er installert og tilkoblet for bruk i fartøyet.

Eksempel på praktisk problem i dynamisk posisjonering

Ved dynamisk posisjonering av et fartøy som holdes i ønsket posisjon av propeller, ror, thrustere av tunnel- eller dreibare typer, kan det være essensielt for operasjonen at fartøyet holder sin posisjon innen en svært liten radius fra ønsket posisjon, f.eks en radius på 2 m. Flere hendelser kan være uønskete. Fartøyet kan oppleve bortfall av motorkraft fra en eller flere propeller eller ror og måtte øke motorkraften på de gjenværende propeller og / eller thrustere og kanskje dreie gjenværende fungerende ror eller thrustere. Man kan også oppleve alvorlige feilsituasjoner hvor reguleringssystemet mister enkelte av signalene fra de tilkoblede sensorene, slik at en uønsket situasjon kan oppstå. Oppfinnerne kjenner til et tilfelle hvor et fartøy, i dette tilfellet en borerigg, lå på en fast posisjon på åpent hav og boret et borehull for en petroleumsbrønn i havbunnen. Boreplattformen skulle holde den ønskede faste posisjonen ved hjelp av såkalt dynamisk posisjonering eller "DP", dvs at reguleringssystemet var innrettet til å holde fartøyet i riktig posisjon ved hjelp av posisjonsmålinger og motorkraft, uten bruk av fortøyningsliner til sjøbunnen. Boreplattformen var utstyrt med et dobbelt sett med DGPS-mottakere som beregner fartøyets geografiske posisjon på grunnlag av radiosignaler mottatt fra et antall navigasjonssatellitter. I tillegg til dette var boreplattformen også utstyrt med et dobbelt sett hydroakustiske posisjonsmålere som målte fartøyets posisjon i forhold til transpondere på faste punkt på sjøbunnen. På et gitt tidspunkt under boring, med stigerørsforbindelse til borehullet og aktiv boring, inntraff en hendelse slik at DGPS-mottakerne brått viste ca. 75 meter endring i posisjon, uten at en slik reell endring i posisjon faktisk hadde skjedd. En slik feil kan benevnes en "sprangendrings" feil. De hydroakustiske posisjonsmålerne fortsatte å vise en stabil posisjon på ønsket plass over borehullet. Reguleringssystemet fortsatte å styre propeller og ror slik at borefartøyet uten avbrekk ble holdt på korrekt dynamisk posisjon på grunnlag av de hydroakustiske målesignalene. Imidlertid viste det seg etter 5 minutter at borefartøyet plutselig begynte å bevege seg mot ønsket posisjon ifølge de da feilaktige DGPS signalene. Man ble nødt til å avbryte boringen med de medfølgende nødprosedyrer som blant annet innebar frakobling av stigerøret og kapping av borestrengen. En slik situasjon kan innebære en risiko for utblåsning av gass og olje, eller forurensing ved utslipp av borefluid. En slik situasjon kan også utgjøre en fare for fartøy og mannskap. Etter en avbrutt DP boring kan det være svært kostbart å gjenoppta fortsatt boring. Søkerne antar at den opprinnelige brå endringen av DGPS-beregnet posisjon kan ha hatt sin årsak i forstyrrelser i signalgangen fra GPS-satellittene til mottakerne, eller forekomst av et utilstrekkelig antall tilgjengelige satellitter. Bortfallet av DGPS-signalet kan ha blitt neglisjert av reguleringssystemet på grunn av kvalitetskriterier i reguleringssystemets programvare som tilsier at en slik beregnet posisjon må ha holdt seg stabil i de foregående 5 minuttene for å anses for å være reell. Slik kan konstruktøren av reguleringssystemet ha antatt å ha forhindret uønskete plutselige endringer i posisjon på grunn av feilaktige signaler. Imidlertid kan den nye, forandrede, men allikevel stabile DGPS-beregnete posisjonen, etter 5 minutter ha blitt ansett som stabil og dermed pålitelig av reguleringssystemet, og kan ha blitt gitt prioritet høyere enn de hydroakustiske transpondernes målinger. Dette kan forklare årsaken til at reguleringssystemet forsøkte å styre boreplattformen mot den nye posisjonen som reguleringssystemet åpenbart har oppfattet som den ønskelige posisjonen, til tross for at boring pågikk og den hydroakustisk målte posisjon skulle tilsi at posisjonen burde beholdes uforandret.

Problemstillinger relatert til endrede konfigurasjoner på et fartøy:

Omprogrammering av et reguleringssystem

Etter at et reguleringssystem er tatt i bruk på et fartøy vil det i mange tilfeller være behov for omprogrammering eller modifikasjon av programvaren i reguleringssystemet. Hensikten med dette kan være behov for endring av tallverdier forbundet med alarmgrenser og akseptabel variasjon i et sensorsignal i programmets algoritme, eller det kan være behov for innføring av nye tester og funksjoner i reguleringssystemet. Etter denne type omprogrammering eller modifikasjon er det behov for testing av reguleringssystemet for å undersøke om endringene har hatt den ønskede effekt, og ikke minst for å undersøke om det har oppstått nye og utilsiktede feil som følge av endringene. Det foreligger idag ikke tilfredsstillende testutstyr og prosedyrer for å teste reguleringssystemene på et fartøy etter denne type endringer.

Endring i et eksisterende reguleringssystem, f.eks. ved utskifting av kraner.

Ved marine operasjoner i forbindelse med olje- og gassleting og utvinning benyttes fartøyer med kran for installasjon av, og intervensjon i moduler på havbunnen. Denne type kraner har reguleringssystemer som kompenserer for fartøyets vertikale bevegelse. Kranens virkemåte og funksjon i sikkerhetskritiske situasjoner vil i stor grad avhenge av den detaljerte utforming av reguleringssystemets programvare som vil variere fra kran til kran. Det er etablert prosedyrer for testing av den mekaniske utforming av denne type kraner. I motsetning til dette er det ikke etablert systemer eller fremgangsmåter for testing av programvaren til kranenes reguleringssystem. Grunnen til dette er at kranens respons vil være avhengig av sjøtilstand og fartøyets bevegelse i tillegg til kranens mekaniske utforming og kranens reguleringssystem. En påkrevd detaljert testing av et kransystem på et fartøy bør derfor omfatte både fartøyets dynamikk, inkludert aktuelle reguleringssystemer på fartøyet, og i tillegg kranens

dynamikk, inkludert kranens reguleringssystem.

Reparasjon / utskifting av sensorer for et reguleringssystem.

Ved utskifting eller modifikasjon av sensorer for et reguleringssystem vil det være behov for justering av alarmgrenser for grenser for akseptabel variasjon i sensorsignalene. I et reguleringssystem vil ofte overtallige sensorsystemer benyttes hvor flere sensorer kan benyttes til å måle samme fysiske størrelse. Et eksempel på dette er at et fartøys posisjon kan måles med treghetssensorer, to eller flere GPS-mottakersystemer og to hydroakustiske målesystemer. Utifrå disse måledata bestemmes fartøyets posisjon ved bruk av en algoritme i reguleringssystemet. Denne algoritmen vil avhenge av de ulike sensorenes nøyaktighet og egenskaper som langtids stabilitet kontra nøyaktighet ved hurtige posisjonsvariasjoner. Ved utskifting eller modifikasjon av en sensor er det derfor behov for testing av det totale sensorsystemet for å undersøke om den aktuelle kombinasjonen av sensorer gir tilfredsstillende posisjonsmålinger for bruk i et reguleringssystem.

Reparasjon / modifikasjon / utskifting av aktuatorer.

Etter utskifting eller modifikasjon av en aktuator kan et reguleringssystem gi en vesentlig endret respons for fartøyet. Grunnen til dette kan være at en ny eller modifisert aktuator kan gi en annen effekt på fartøyet enn det som er forutsatt ved utviklingen av reguleringssystemet. Et eksempel på dette er ved bruk av aktuatorer i form av thrustere ved dynamisk posisjonering hvor kjennskap til sammenhengen mellom thrusterens rotasjonshastighet og skyvkraft må være kjent ved innjustering av reguleringssystemet. Ved endring av thrusteren kan sammenhengen mellom thrusterens rotasjonshastighet og skyvkraft ha blitt endret, og det vil det være behov for å teste fartøyet med reguleringssystemet for å undersøke om systemet fungerer i henhold til spesifikasjonene.

Det foreligger således et behov for en mer effektiv testing av fartøyers reguleringssystemer, også i de tilfeller hvor fartøyet har blitt endret i forhold til sin tidligere konfigurasjon, og hvor gamle og nye fartøykomponenter av ikke har blitt sammenstilt tidligere, og ikke blitt testet i sin nye sammenstilling.

Kjent teknikk på området

US-Patent 6 298 318 "Real-time IMU signal emulation method for test of guidance navigation and control systems" beskriver en emuleringsmetode for test av et fly ved emulering av bevegelse av ved hjelp av en såkalt 6 frihetsgraders eller "6 DOP flysimulator og hvor simuleringssignaler fra en såkalt inertialnavigasjonsmodul til et "guidance, navigation, and control" system er generert om bord i flyet. Dette US-patentet omtaler ikke problemstillinger omkring dynamisk posisjonering ved et fartøys borearbeid eller annen form for dynamisk stilleliggende arbeid, nevner ikke bruken av kraner, tilkoblet undervannsutstyrs navigasjon, integrering av hydroakustisk posisjonsutstyr, problemstillinger omkring ballastering, og tar ikke hensyn til sjøbølger. Et skip har dessuten normalt ikke 6 frihetsgrader ved operasjon, da det kan ha 3 frihetsgrader fordi det har selvopprettende hiv- / rull- / og stampebevegelse, en nødvendig egenskap for et overflatefartøy.

US-Patent 5023791 "Automated test apparatus for aircraft flight controls" beskriver et automatisert testapparat for testing av flightkontrollsystemet for et fly som del av et helhetlig system for testing av en mengde flysystemer. Det automatiserte testapparatet omfatter en systemstyring med minne for lagring av programmerte instruksjoner som styrer operasjonen av det automatiserte testapparatet, og for lagring av de resulterende ftightkontrollsystemets testdata. Det automatiserte testapparatet omfatter et tastatur, en berøringsskjerm, og en båndopptaker/avspiller for å mate inn programmerte instruksjoner og annen informasjon til det automatiserte testapparatet og for utmating av testdata fra systemkontrolleren. Instrumenter inkludert i det automatiske testapparatet og styrt av systemkontrolleren genererer testsignaler som mates inn i flyets flightkontrollsystem, og overvåker de resulterende testdatasignalene som produseres av flightkontrollsystemet. Det automatiserte testapparatet er forbundet ved hjelp av en overgangskabel til en sentral vedlikeholdscomputer inkludert i flyet. Den sentrale vedlikeholdscomputeren omfatter et ikke-flyktig minne som er programmert til å kjøre om bord - tester av flightkontrollsystemet, og er styrt av systemkontrolleren under testing i samsvar med de programmerte instruksjonene for å kjøre om bord - testene.

US-Patent 5541863 "Virtual integrated software testbed for avionics" beskriver en virtuell integrert programvaretestbenk for avionikk som tillater avionikkprogramvare å bli utviklet på en vertsdatamaskin ved bruk av datamaskinprogrammer som kjører samtidig som prosesser og som er synkronisert ved hjelp av en sentral prosess. Programvaretestbenken benytter separate synkroniserte prosesser, og tillater signaler fra en avionikkenhet å bli generert ved hjelp av en simulering som løper på vertsdatamaskinen, eller fra virkelig utstyr og databuss-signaler som kommer fra og som går til virkelige avionikk-komponenter forbundet til sine virtuelle bussmotstykker i vertsdatamaskinen på sanntidsbasis.

US-Patent 5260874 "Aircraft flight emulation test system" beskriver et fly-te stesy ste m som genererer stimuli som emulerer de stimuli som mottas av et fly som flyr. Systemet omfatter også et antall instrumenter som overvåker responsen av forskjellige flykomponenter på grunnlag av de stimuli som flyet utsettes for. Som respons på utgangssignalet fra de stimulusgenererende flykomponentene sender en prosessor stimuli som emulerer dem som mottas av flyet mens det beveger seg gjennom luften. Systemet genererer således i utgangspunktet et sett med stimuli som ligner det som et fly ville være utsatt for når det flyr, overvåker responsen av flyet på stimuliene som det utsettes for, og genererer som respons et oppdatert sett av stimuli for flyet. Systemet kan også brukes for å trene flymannskap fordi det kan brukes for å plassere flyet "in the loop" under en emulering av flyging.

US-Patent 6505574 "A vertical motion compensation for a crane's load" beskriver en fremgangsmåte og et system for å redusere sjøtilstandsindusert vertikalbevegelse av lasten i en kran om bord på et fartøy ved hjelp av vinsj-enkodere, bomvinkelsensor, dreievinkelsensor og bevegelsessensorer som alle mater målinger inn til en sentral prosessor som styrer kranen på bakgrunn av målingene og kommandoer fra en kranfører.

NO 20026284 beskriver et system for å teste og sertifisere datamaskinbaserte styre- og overvåkningssystemer over en kommunikasjonskanal. Systemet omfatter forsyning av signaler over en eller flere kommunikasjonskanaler i sanntid til en hardware in the loop (HIL) simulator som returner en simulert respons og statussignaler til et fysisk system. Metoden tillater simulering av forskjellige feilsituasjoner ved inn- og utkobling av forskjellige delsystemer, som vær og vind, elektrisk støy etc. Det beskrives imidlertid ikke oversending av en gitt testsekvens TO som er klart definert og repeterbar og en videre innhenting av en signatur SO som vil være karakteristisk for fartøyets reguleringssystem. Denne signaturen vil i foreliggende oppfinnelse siden benyttes til å verifisere at fartøyets reguleringssystem opptrer uforandret etter endringer i fartøyets oppsett, eller på et senere tidspunkt i fartøyets livsløp, på bakgrunn av senere testing ved hjelp av testsekvensen og fartøyets nye responser S1, S2, S3.

SU 508713 A beskriver en metode for testing av fartøyers styrings- og posisjoneringssystem ved hjelp av en simulator som forsynes med filtrerte tilfeldige signaler via en gyrokompassimulator. Metoden tillater en modellering av grov sjø idet den innbefatter det tilfeldige elementet som finnes ved grov sjø. Metoden tillater i tillegg å undersøke hvordan reguleringssystemet vil håndtere en slik situasjon. Systemet omfatter derimot ikke en fremgangsmåte for innhenting av en signatur som siden kan benyttes til å sertifisere fartøyet, og tillater enn videre kun forsyning av tilfeldige posisjonssignaler til reguleringssystemet. Det er dermed ikke anledning til å forsyne en testsekvens som kan simulere andre situasjoner som kan oppstå til sjøs, eller feilsituasjoner som kan oppstå i sensorsystemene, eller aktuatorene, eksempelvis sterke vindstyrker, feil i posisjonssensorer, bortfall av aktuatorer e.L Systemet tillater heller ikke lagring av responsen reguleringssystemet forsyner som en signatur, for senere sammenligning og sertifisering av skipet, ettersom de kunstige signalene som forsynes er tilfeldige. Signalenes tilfeldige karakter forhindrer repeterbarhet, en repeterbarhet som er essensiell i utførelsen av foreliggende oppfinnelse.

WO-A1 2000/73815 beskriver apparat og metode for å navigere et hvilken som helst fremkomstmiddel, eller annen type innretning som krever navigering. Modellen bruker kunstige posisjonssignaler for å lære opp et neuralt nettverk til bruk i navigering.

NO 20010397 A angir en innretning til styring av posisjonen til en gjenstand som befinner seg i vann.

En løsning på problemstillingen, kort sammendrag av oppfinnelsen

En løsning på enkelte av problemene beskrevet ovenfor er en fremgangsmåte for verifisering av reguleringssystemet, hvor reguleringssystemet i sin operative tilstand er innrettet til å motta sensorsignaler fra sensorer og kommandosignaler fra en eller flere kommandoinnretninger, hvor reguleringssystemet som respons til disse målinger og kommandossignaler gir pådrag til fartøyets aktuatorer for å opprettholde en gitt posisjon, hastighet, fart, kurs eller en annen fartøytilstand, hvor fremgangsmåten omfatter følgende nye trinn;

<*> Frakobling, i løpet av et første tidsrom (to), av mottaket av en eller flere reelle sensorsignaler til reguleringssystemet, og erstatte disse reelle sensorsignalene med en første testsekvens (To) som omfatter kunstige målinger fra et testsignal til reguleringssystemet; <*> hvor reguleringssystemet tillates å generere, på grunnlag av reelle og / eller simulerte sensordata pådrag som registreres som reguleringssystemets pådrag som respons (So) til den første testsekvensen (To) i løpet av det angitte tidsrommet (to) på en pådragslogg <*> lagring av reguleringssystemets respons (So) til første testsekvens (T0) som reguleringssystemets "signatur"-respons (So): hvor fremgangsmåten har til hensikt på et senere tidspunkt (t1.t2.t3, ...) å benytte den samme testsekvens (To) som innmatingsdata til reguleringssystemet og registrere senere responser (S-i, S2, S3,...) fra reguleringssystemet, og avgjøre hvorvidt de senere responsene (S-i, S2, S3,...) fra systemet er hovedsaklig tilsvarende signaturresponsen (So), for dermed å verifisere at reguleringssystemet er hovedsaklig uendret, eller hvorvidt responsene (Si, S2, S3,...) er vesentlig endret i forhold til signaturresponsen (So) for å indikere om reguleringssystemet er endret.

Ytterligere steg i fremgangsmåten er gitt i de underordnete krav.

Kort figurforklaring

Oppfinnelsen er illustrert i vedlagte figurer Fig. 1 til Fig. 10. Tegningene er ment å illustrere oppfinnelsen og er ikke ment å skulle oppfattes som begrensende på oppfinnelsen, som kun skal være begrenset av de vedlagte patentkrav. Fig. 1 illustrerer et fartøy med et reguleringssystem. Reguleringssystemet mottar målinger av posisjon, kurs, hastighet, samt andre målinger fra navigasjonsinstrumenter og andre instrumenter, og mottar kommandoer fra en posisjonsvelger, reguleringssystemets styrekonsoll, og en fartsinnstilling eller turtallsvelger for propellen, eller for mulige thrustere. Reguleringssystemet kan også motta målinger av relativ vindretning og relativ vindstyrke fra et anemometer, samt motta eller beregne opplysnninger om sjøtilstand, dvs bølgehøyde, rullperiode, stamping etc. Reguleringssystemet kan være innrettet til forløpende å sette turtall til propeller samt rorvinkel slik at ønsket posisjon, kurs og hastighet oppnås. Fig. 2 illustrerer en "factory acceptance test", "FAT", av et reguleringssystem etter konstruksjon, hvor reguleringssystemet er konstruert for et fartøy, men ennå ikke installert på et fartøy. Reguleringssystemet er tilknyttet et grensesnitt med simulerte sensorsignaler, hvor reguleringssystemet gir respons i form av pådrag til (ikke tilkoblede) aktuatorer. Imidlertid vil en FAT muligens ikke gjenspeile et fartøys endelige konfigurasjon, ettersom andre kraner, andre hiv-kompenserende innretninger, eller andre nyutviklede sensorer som kan brukes med det ferdige sjøsatte og kontrollerte fartøyet er installert, slik at en FAT tilslutt muligens ikke vil være relevant på tidspunktet ved klassifiseringsselskapets sjøtesting og godkjenning. Fig. 3 illustrerer et typisk oppsett av et kjent reguleringssystem for et skip, med tilkoblede sensorer, kommandoinnretninger og aktuatorer, alle tilkoblet skipets reguleringssystem. Fig 4a 1 illustrerer en fartøysimulator på en fjerntliggende simulatorlokalitet, med en logg, hvor begge er koblet opp via et første sanntidsgrensesnitt på simulatorlokaliteten med en eller flere kommunikasjonskanaler for sanntids- regulering, simulering og logging, til en eller flere sanntidsgrensesnitt for sanntids-regulering, simulering og logging som videre er tilkoblet et reguleringssystem, f.eks. et styrings- og overvåkingssystem på minst et fartøy. Simulatorlokaliteten kan f.eks. være et laboratorium i et såkalt klassifiseringsselskap på land, som Det Norske Veritas, American Bureau of Shipping, Germanischer LLoyd, Lloyd's Register eller et annet klassifiseringsselskap. Alternativt kan simuleringsanordningen være anordnet om bord skipet som skal testes for å forhindre potensielle feil forårsaket av signalforsinkning, eller feil forårsaket av forsinkelser i datamaskinkommunikasjon eller forsinket elektromagnetisk utbredelse på grunn av avstand. Fig 4a2 illustrerer på venstre side av arket en testsekvens To av kunstige målinger av f.eks posisjon, kurs, hastighet, vindretning etc, og på høyre side en resulterende respons So fra reguleringssystemet for denne testsekvensen To. De kunstige målingene fra testsekvensen T0 er i denne illustrasjonen av type "signal tilstede" eller "signal fraværende" som er den mest forenklete tilnærmingen, som likevel er relevant. På høyre side av arket illustreres et sett S av reguleringssystemresponser på en testsekvens, ikke nødvendigvis den vist i figuren. Fig. 4a3 er tilsvarende Fig. 4a2 men illustrerer simulerte test signaler som har "sprangendring" som er en annen mulig tilnærming til mulige målefeil. Fig. 4a4 er et mer realistisk bilde av mulige simulerte testsignaler og viser de tidligere nevnte tilstede / fraværende signalene, sprangendringssignaler, hurtig endrende kontinuerlige signaler samt langsom drift i signalverdi og tidsperioder, hvor flere feil oppstår mer eller mindre simultant, eller innbyrdes overlappende. Fig. 4a5 er en modell av sammenlignings og avgjørelsesprosess som bestemmer hvorvidt reguleringssystemets respons er endret eller ikke når det sammenlignes pådrag fra den opprinnelige testsignaturen og en senere pådragsinnhenting fra reguleringssystemet. Fig. 4b illustrerer et fartøy med et reguleringssystem hvor ett eller flere av de reelle sensorsignalene er erstattet med simulerte sensorsignaler over en kommunikasjonslinje til og fra et testlaboratorium, og hvor ett eller flere av reguleringssystemets pådrag til fartøyets aktuatorer sendes tilbake over kommunikasjonslinjen til testlaboratoriet, fortrinnsvis i stedet for å sendes til fartøyets aktuatorer. Fig. 4c illustrerer et fartøy med en mengde sensorer for stamp, rull, vindstyrke, vindretning, GPS-posisjonsmålere, DGPS-posisjonsmålere, hydroakustiske posisjonsmålere etc, som normalt er innrettet til å gi målinger til fartøyets reguleringssystem, som er erstattet av simulerte målinger fra et fjerntliggende testsystem via en eller flere kommunikasjonslinjer. Reguleringssystemet gir respons på de simulerte målingene. Responsen ville normalt gitt pådrag til fartøyets aktuatorer som f.eks. propeller, ror, tunnelthrustere eller dreibare thrustere. Responsen sendes isteden via kommunikasjonslinjen til det fjerntliggende testsystem hvor en fartøysimulator f.eks. i form av en algoritme beregner et simulert fartøys dynamiske oppførsel som følge av pådraget fra det fjerntliggende reguleringssystemet i fartøyet, og sender fartøyets nye simulerte tilstand tilbake til det fjerntliggende systemet, for ny respons i form av nye pådrag, osv. Fig. 5 illustrerer en oversikt over et fartøys bevegelser i form av rotasjonsbevegelser slik som rull (om x), stamp (om y), og gir (om z), og translasjonsbevegelser som jag (langs x), svai (langs y) og hiv (langs z). Fig. 6 illustrerer en oversikt over fartøyets bevegelser i form av jag, svai og gir, som er viktige i forbindelse med dynamisk posisjonering, f.eks. i forbindelse med oljeboring uten forankring (eller også i noen tilfeller med forankring). Fig. 7 skisserer en aktuell problemstilling for bruk av oppfinnelsen hvor et reguleringssystem skal styre en boreplattform under dynamisk posisjonering mens den ligger og borer, hvor fartøyets aktuelle posisjon og ønskede posisjon er markert med uthevete kryss. Fig. 8 illustrerer en tidslinje for typiske teststidspunkter av et fartøys reguleringssystem under planlegging, konstruksjon, ferdigstillelse, sjøtesting og

operasjon av et fartøy.

Fig. 9 er en illustrasjon av foretrukket utførelse ifølge oppfinnelsen som omfatter en todels simulatoranordning. Denne todels simulatoranordningen omfatter en første om bord simulatordatamaskin som har spesielt tilpassete svitsjer og koblinger for tilknytning til ordinære sensorsignallinjer og kommandosignallinjer til reguleringssystemet om bord, med spesielt tilpassete brytere og koblinger til pådragssignaler, med en kommunikasjonslinje til en testleder på et fjerntliggende testlaboratorium. Fig. 10 er tilsvarende Fig. 9, og er en illustrasjon av en andre foretrukken utførelse ifølge oppfinnelsen som omfatter en todels simulatoranordning. Denne todels anordningen omfatter en om bord simulatordatamaskin som har et fabrikkfremstilt reguleringssystemgrensesnitt for tilkobling til reguleringssystemet om bord, og med en kommunikasjonslinje på et fjerntliggende laboratorium.

Beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen

1. 1 Beskrivelse av fartøyet og reguleringssystemet ifølge oppfinnelsen, generell

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet med referanser til enkelte utførelser av oppfinnelsen illustrert i de vedlagte tegninger. Oppfinnelsen omfatter et system for, og en fremgangsmåte for å teste et reguleringssystem (2) på et fartøy (4), for eksempel et skip, en boreplattform, en petroleumsproduksjonsplattform, i sann tid over en kommunikasjonskanal (6), som illustrert i en oversikt i Fig. 4a og mer i detalj i Fig. 4b og 4c. Reguleringssystemet (2) kan omfatte styring og overvåking av fartøyet (4). Testing av reguleringssystemet (2) kan omfatte simulering av normale eller ekstreme tilstander og normale endringer av slike normale eller ekstreme tilstander for fartøyet (4), for eksempel vanlig gange i en simulert rolig sjøtilstand (Hi). Man kan også simulere vanlig gange i en simulert ekstrem sjøtilstand (hk), feilsituasjoner med for eksempel bortfall av motorkraft på en enkelt propell (16) hvor fartøyet kun har denne ene propellen (16), med påfølgende dynamisk simulering av dreining bort fra ønsket kurs (7b) og avdrift fra ønsket posisjon (7a). Man kan også simulere situasjoner med bortfall av kraft til en eller flere propeller (16a, 16b,...) hvor fartøyet (4) har flere eller en propell (16b, 16c,..) som fremdeles fungerer, og studere hvordan fartøyet (4) vil reagere på bortfallet av en eller flere propeller(16a, 16b,...).

Nedenfor følger en kort beskrivelse av systemet som en materiell anordning illustrert i Fig. 4a1, 4b og 4c, for intervensjon lokalt om bord fra et fjerntliggende testlaboratorium (40) mot reguleringssystemer (2) i ett eller flere fartøy (4a, 4b, 4c,..).

Systemet ifølge oppfinnelsen er innrettet for testing av et reguleringssystem (2) på et fartøy (4), hvor reguleringssystemet (2) er innrettet til å styre og overvåke fartøyet (4). Systemet ifølge oppfinnelsen omfatter følgende trekk: <*> En eller flere sensorer (8) anordnet om bord i fartøyet (4) er innrettet til å avgi ett eller flere sensorsignal (7) via en sensorsignallinje (12) til reguleringssystemet (2). <*> Kommandoinnretninger (10) om bord i fartøyet (4) er innrettet til å sende en ønsket posisjon, kurs, hastighet (9) etc. via en kommandosignallinje (11) til reguleringssystemet (2). <*> En algoritme (31) i reguleringssystemet (2) er innrettet til beregning av pådrag (13) til fartøyets aktuatorer (3) på grunnlag av sensordata (7) og / eller kommandosignaler (9), for overføring av pådrag (13) via en signallinje til aktuatorene (3). <*> En eller flere kommunikasjonslinjer (6) innrettet til overføring av ett eller flere simulerte sensorsignaler (7<1>) og / eller simulerte kommandosignaler (9<1>) fra et fjerntliggende testlaboratorium (40) til reguleringssystemet (2). Dette fjerntliggende laboratoriet (40) kan ligge på land, og utstyr for sanntidskommunikasjon må befinne seg både på laboratoriet (40) og på hvert fartøy som skal testes. I en alternativ utførelse ifølge oppfinnelsen kan simulerte sensorsignaler (7') og / eller simulerte kommandosignaler (9<1>) bli sendt fra en lokalt tilknyttet innretning. <*> Det fjerntliggende laboratoriet inkluderer en simulator (30R) som omfatter en algoritme (32) for simulering av en ny dynamisk tilstand (50') som tilsvarer de nye sensorsignalene (7') fra en fartøymodell (4') basert på den forrige tilstand (50'), pådrag (13,13') og dynamiske parametere (5) for fartøyet (4). En tilsvarende simulator kan også bli anordnet lokalt, og dermed bli benevnt lokal simulatoren (30L), hvor lokal simulatoren (30L) er koblet til reguleringssystemet (2) på fartøyet (4) for å kompensere for synkroniseringsfeil forårsaket av forsinkelser under fjerntesting. En slik lokal simulator vil bli beskrevet i forbindelse med Fig. 9 og Fig 10. Foren utførelse ifølge oppfinnelsen, den såkalte "signatur" metode utførelsen, vil en lokal simulator ikke nødvendigvis være nødvendig ettersom innhenting av et signal fra reguleringssystemet ikke behøver tilbakemeldinger i form av fartøysimulering. <*> Kommunikasjonslinjen (6) kan være innrettet til å tilbakesende den nye simulerte

tilstand av fartøymodellen (4') iform av sensorsignaler (7<1>) til reguleringssystemet (2) for fortsatt beregning i reguleringssystemet (2) på grunnlag av de reelle og / eller simulerte sensordata (7, 7') eller reelle og / eller simulerte kommandosignaler (9, 9') av pådrag (13) å oppnå minst en eller flere reelle og / eller simulerte kommandosignaler (9, 9') i form av ønsket posisjon, kurs, hastighet etc.

Kommunikasjonslinjen (6) kan være innrettet til overføring av responsen fra reguleringssystemet (2) i form av pådrag (13) som pådrag (13') til det fjerntliggende testlaboratoriet (40), men kan også være innrettet til å sende de resulterende pådragene til en lokal simulator om bord i skipet.

Pådragene (13) omfatter pådragssignaler (13a, 13b, 13c) i form av akselomdreiningshastighet (13a, 13b) for en eller flere propeller (16) eller thrustere (17), og rorutslag (13c) for ror (18) eller thrustere (17) og eventuelt andre aktuatorer som ballastpumper eller kraner.

Sensorene (8) kan omfatte ett eller flere elementer valgt blant mange forskjellige elementer, hvor noen er nevnt nedenfor: - posisjonsbestemmende utstyr (8a), for å bestemme fartøyets posisjon (7a), slik som GPS-mottakere (8a), hydroakustiske posisjonsmålere (8h), integrerende akselerasjonssensorer, etc; - kursbestemmende utstyr (8b), for å bestemme fartøyets kurs (7b), f.eks. et gyrokompass eller et annet kompass, - en fartsmåler (8c) eller en enkeltintegrerende akselerasjonssensor for å bestemme fart (7c); - et anemometer (8d, 8e) for å angi (relativ) vindstyrke (7d) og vindretning (7e); - en rullvinkelmåler (8f) for å angi rullvinkel ( Jf) ;

- en stampevinkelsensor (8g) for å angi en stampevinkel (7g).

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er systemet utstyrt med en svitsj (15a) innrettet til å koble ut ett eller flere sensorsignal (7) fra sensorsignallinjen (12) til reguleringssystemet (2). Videre kan systemet ifølge oppfinnelsen være utstyrt med en andre svitsj (15b) innrettet til å koble ut ett eller flere av kommandosignalene (9) fra kommandosignallinjen (11) til reguleringssystemet (2), og også utstyrt med en tredje bryter (15c) innrettet å koble ut ett eller flere av pådragene (13) fra signallinjen (14) fra reguleringssystemet. Slik kan man ved hjelp av svitsjene (15) helt eller delvis isolere reguleringssystemet (2) fra signaler til og fra de øvrige deler av fartøyet. Reguleringssystemet (2) kan selvfølgelig fremdeles være tilkoblet ordinær strømforsyning om bord.

Systemet innebærer på vanlig vis at fartøyets dynamiske parametere (5) kan inngå i reguleringssystemets (2) algoritme (31) for beregning av pådrag (13) til aktuatorene (3).

Systemet kan være slik innrettet at det fjerntliggende laboratoriet (40) er utstyrt med en simulator (30R) med en algoritme (32) innrettet til å simulere fartøyets (4) tilstand på bakgrunn av en initiell tilstand helt eller delvis representert av delvis simulerte målinger (7,7') og pådrag (13,13') fra reguleringssystemet (2), men en tilsvarende simulator (30L) kan bli anbrakt lokalt om bord i fartøyet (4) for å forhindre problemer på grunn av forsinkelser i kommunikasjonen.

Kommunikasjonslinjen (6) kan være innrettet til overføring av ett eller flere simulerte sensorsignaler (7') fra det fjerntliggende testlaboratoriet (40), som er videre innrettet til å fra- og tilkobles fra et første sanntidsgrensesnitt (6a) på det fjerntliggende testlaboratoriet (40). På tilsvarende måte er kommunikasjonslinjen (6) innrettet til å fra-og tilkobles et andre sanntidsgrensesnitt (6b) på fartøyet (4). Det andre sanntidsgrensesnittet er innrettet til å bli koblet gjennom svitsjen (15a) til kommandosignallinjen (11) til reguleringssystemet (2). I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er kommunikasjonsgrensesnittet (6b) tilkoblet via en lokal fartøysimuleringsdatamaskin til svitsjen (15a) som illustrert i Fig. 9 og også i Fig. 4c.

Testsystemet kan omfatte bruken av en fjerntliggende simulatordatamaskin i det fjerntliggende testlaboratoriet (40) for overføring av simulerte sensorsignaler (7'), og de simulerte kommandosignalene (9'), via kommunikasjonslinjen (6), til den lokale simulatoren (30L) på fartøyet, og å motta pådragene (13') fra den lokale simulatordatamaskinen (30L) via kommunikasjonslinjen (6). Testsystemet kan også omfatte bruken av en fjerntliggende anordnet testleder (33) i det fjerntliggende testlaboratoriet (40) for overføring av en initiell verdi av simulatotrilstanden (50'), en tidssekvens av de simulerte kommandosignalene (9'), og simulerte verdier for sjøtilstand, strøm, vindhastighet og vindretning via kommunikasjonslinjen (6) til den lokale simulator (30L) på fartøyet, og motta pådrag (13'), fra den lokale simulatordatamaskin (30L), via kommunikasjonslinjen (6), hvor den lokale simulator (30L) er tilkoblet reguleringssystemet (2) slik at reguleringssystemet (2) innhenter de simulerte sensorsignalene (7), og de simulerte kommandosignalene (9') fra den lokale

simulator (30L) og sender ut pådrag (13') til den lokale simulatoranordningen (30L).

En simulert kommandoinnretning (10') kan være innrettet på den fjerne lokaliteten å sende simulerte kommandosignaler (9') fra det fjerntliggende testlaboratoriet (40) over sanntidsgrensesnittet (6a) og over kommunikasjonslinjen (6) og over sanntidsgrensesnittet (6b) til reguleringssystemet (2). I en foretrukken utførelse av oppfinnelsen kan en simulert- eller test-kommandoinnretning (10, 43) være anordnet lokalt om bord i fartøyet (4) for generering eller overføring av simulerte kommandosignaler (9') direkte til reguleringssystemet (2). I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen brukt i signaturresponsinnhenting, kan simulerte kommandosignaler (9<1>) bli inkludert i en testserie (TO) som omfatter simulerte sensorsignaler (7<1>) samt simulerte kommandosignaler (9') som forklart nedenfor. Lokalt kan en lokal testsignalkilde (41L) være anordnet på eller ved fartøyet (4) for testing, for forsyning av de kunstige målingene (7<1>) eller kunstige kommandoer (9<1>) til reguleringssystemet (2).

En pådragslogg (42) brukes til måling av respons (So) fra reguleringssystemet (2) til den gitte kunstige målesignalsekvensen (To). Den samme pådragssignallogg (42) kan også bli brukt til å registrere en senere respons (Si, S2, S3) til sekvensen (To), eller selvfølgelig andre målesekvenser (Tl T2, T3,...) reelle eller kunstige. Et minne (44) kan være tilkoblet testsignalkilden (41 R, 41L) for lagring av testsekvensen (T0) benyttet til etablering av reguleringssystemets (2) signaturrespons og / eller for å lagre senere testsekvenser (Ti, T2, T3,...).

Systemet kan være slik innrettet at hele eller deler av algoritmen (31) i reguleringssystemet (2) kan modifiseres, kalibreres eller erstattes, lokalt, eller over en kommunikasjonslinje (6) fra et fjerntliggende testlaboratorium (40). Ifølge oppfinnelsen omfatter fartøyet (4) og / eller testlaboratoriet (40) en datalogg (15) for registrering av responsen (13', 19') fra reguleringssystemet (2) til målingene (7, 7').

1. 2. Beskrivelse av en fremgangsmåte for testing av reguleringssystemet.

Systemet beskrevet ovenfor kan være innrettet til å brukes i en fremgangsmåte for testing av et reguleringssystem (2) på et fartøy (4). Reguleringssystemet (2) omfatter regulering og overvåking av et fartøy (4). Reguleringssystemet (2) omfatter styring og overvåking av fartøyet (4) med pådrag (13) til en eller flere aktuatorer (3). Fremgangsmåten for testing av reguleringssystemet (2) kan omfatte følgende steg: Innhenting i sanntid av sensorsignaler (7) til reguleringssystemet (2) fra en eller flere sensorer (8) over en første sensorsignallinje (12) til reguleringssystemet (2). Beregning i en styringsalgoritme (31), i reguleringssystemet (2), på grunnlag av ett eller flere innhentete sensorsignaler (7) og kommandosignaler (9), samt muligens de dynamiske parametrene (5) tilhørende fartøyet (4), og utsendelse av pådrag (13) over en tredje signallinje (14) til aktuatorene (3).

Frakobling av ett eller flere sensorsignaler (7) fra en eller flere sensorer (8) eller av kommandosignaler (9) fra kommandoinnretningene (10) slik at de utvalgte sensorsignalene (7) eller kommandosignalene (9) ikke når reguleringssystemet (2) og på samme tid erstatning av ett eller flere av de frakoblete sensorsignaler (7), eller kommandosignalene (9) med de motsvarende simulerte sensorsignalene (7<1>) eller kommandosignaler (9') som genereres ved et fjerntliggende testlaboratorium (40) i forhold til fartøyet (4). De simulerte signalene (71, 9') blir sent over en kommunikasjonslinje (6) gjennom en eller flere av signallinjene (12,14) til reguleringssystemet (2) fra det fjerntliggende testlaboratoriet (40).

Beregning av pådrag (13,13') vil fortsette på normal måte i reguleringssystemet (2) på grunnlag av reelle og / eller simulerte sensorsignal (7a eller 7a', 7b eller 7b', 7c eller 7c',...) eller kommandosignal (9a eller 9a', 9b eller 9b', 9c eller 9c',...). Pådragene (13') som genereres av reguleringssystemet (2) kan så bli sendt over kommunikasjonslinjen (6) til det fjerntliggende testlaboratoriet (40).

Ifølge en foretrukken utførelse av fremgangsmåten, vil fremgangsmåten siden omfatte en simulering i den fjerntliggende simulatoren (30R) i testlaboratoriet (40) eller i en lokal simulator (30L) ved hjelp av en algoritme (32), av en ny dynamisk tilstand av fartøymodellen (4') på bakgrunn av pådrag (13'). På en slik måte kan en test av reguleringssystemet (2) utføres fra det fjerntliggende testlaboratoriet (40) på et fartøy (4) uavhengig av hvor det måtte befinne seg i verden. Om simuleringen ikke foregår lokalt, på eller nær fartøyet (4), må simuleringsalgoritmen ta i betraktning tidsforsinkelsen som skyldes bruken av kommunikasjonslinjen (6). For å unngå tidsforsinkelsesfeil, kan den fjerntliggende datamaskinen (30R) sende dataene (7', 9') som skal brukes i simuleringen via kommunikasjonslinjen (6) til den lokale simulatordatamaskinen (30L) ved fartøyet (4), som vist i Fig. 9. Den fjerntliggende datamaskinen (30R) instruerer den lokale datamaskinen (30L) til å begynne å koble fra de reelle sensor- og kommandosignalene (7, 9) og erstatte disse signalene med de kunstige sensor- og kommandosignalene (7', 9') til reguleringssystemet (2), og likeledes koble fra de reelle pådragene (13) med testutmating (13'), og lagre disse lokalt, og bruke testutmatingen (13') direkte i en simuleringsalgoritme (32) for å simulere den dynamiske oppførsel til en fartøymodell (4') som beskrevet overfor, samtidig som den sender testutmatingen (13<1>) tilbake til den fjerntliggende anordnete datamaskin (30R) på det fjerntliggende laboratoriet (40). Testutmatingen (13') behøver ikke sendes på direkte måte til det fjerntliggende testlaboratoriet (40), men kan returneres til det fjerntliggende testlaboratoriet (40)i en eller flere overføringer, i løpet av, eller etter at testen har blitt utført. Testutmatingen (13') kan siden lagres og analyseres ved det fjerntliggende testlaboratoriet (40).

Ifølge den ovenstående fremgangsmåten kan det fjerntliggende testlaboratoriet (40) som er involvert i testingen av reguleringssystemet (2) være lokalisert på land, og fartøyet (4a, 4b, 4c,...) som er testet er en lang avstand unna testlaboratoriet (40), typisk mellom 1-20000 km, og hvor fartøyet (4a, 4b, 4c,...) som blir testet kan være situert i en nærliggende havn, i en fjerntliggende havn, i dokk eller skipsverft, til ankers, eller i rom sjø.

Når testingen av reguleringssystemet (2) er avsluttet, kommunikasjonslinjen mellom fartøyet og det fjerntliggende laboratoriet (40) frakoblet, og de vanlige sensorsignalene (7) og de vanlige kommandosignalene (8) til reguleringssystemet (2) er koblet til igjen, og pådragene (13) fra reguleringssystemet (2) er gjentilkoblet aktuatorene (3) for normal drift av reguleringssystemet (2) i fartøyet (4).

Ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen omfatter sensorsignalene (7) en eller flere av sensorparametrene fra sensor (8): - skipets posisjon (7a) fra posisjonssensorer (8a), så som GPS-mottakere (8a), hydroakustiske posisjonssensorer (8h), integrerende akselerasjonssensorer etc,

- kurs (7b) fra kurssensorer (8c) f.eks. et gyrokompass eller et annet kompass,

- hastighet (7c) fra en hastighetssensor (8c) eller et enkeltintegrasjons akselerasjonsmåler,

- vindhastighet (7d) og vindretning (7e) fra et anemometer (8d, 8e),

- rullvinkelsensor (7f) fra en rullsensor (8f),

- stampevinkelsensor (7g) fra en stampsensor (8g),

Ifølge den foretrukne utførelse av oppfinnelsen omfatter pådragene (13) signaler (13a, 13b, 13c) i form akselomdreiningshastighet til en eller flere av propellene (16) eller thrusterene (17), og vinkler for ror (13c) eller thrustere (17) samt muligens andre styre-elementer for å oppnå ett eller flere av ønsket posisjon (9a), kurs (9b), hastighet (9c).

Fremgangsmåten kan benyttes til å beregne pådrag til en eller flere propeller (16a, 16b, 16c.) og styre-elementer (18) kan omfatte ett eller flere ror (18a, 18b), og kan omfatte en eller flere thrustere (17).

Kommandoinnretningen (10) kan omfatte en eller flere av de følgende innretningene: et posisjonsbestemmende element (10a), et ratt (10b), et hastighetsbestemmende element (10c), eller en innretning for spesifisering av ønsket helningsvinkel, stampevinkel, hivkompensasjon etc (10x), som giret kommandosignal (9) av ett eller flere av ønsket posisjon (9a) ønsket kurs (9b), ønsket hastighet (9c) eller en annen ønsket tilstand (9x) f.eks. ønsket rullvinkel, ønsket stampevinkel ønsket hivkompensasjon etc.

Ifølge en foretrukken utførelse av oppfinnelsen, kan fremgangsmåten omfatte at det fjerntliggende testlaboratoriet (40) brukes til å verifisere at reguleringssystemet (2) på bakgrunn av de simulerte sensorsignalene (7<1>) i testen, samt muligens gjenværende reelle sensorsignaler (7), de simulerte kommandosignalene (9<1>) og muligens gjenværende reelle kommandosignaler (9), gir pådrag (13, 13') som vil føre til en akseptabel respons (S) og resulterer i at reguleringssystemet (2) blir sertifisert på bakgrunn av testen.

De dynamiske parametrene (5) til fartøyet (4) kan omfatte masse (m), aksiale treghetsmoment, fartøyets (4) massefordeling, og skrogparametere som beskriver et skrogs geometri som forklart nedenfor. Frakobling av sensorsignalene (7) fra sensorene (8) til reguleringssystemet (2) kan gjøres ved hjelp av en svitsj (15a) på sensorsignallinjen (12). Frakoblingen av kommandosignalene (9) fra kommandoinnretningene (10) til reguleringssystemet (2) kan gjøres ved hjelp av en svitsj (15b) på kommandosignallinjen (11).

Feilsituasjoner kunne vært undersøkt med frakobling av ett eller flere utvalgte sensorsignaler (7) eller kommandosignaler (9) en av gangen for å simulere sammenbrudd av komponenter, og hvor responsen til reguleringssystemet (2) i form av pådrag (13,13') og statussignal (19,19') blir registrert i en logg (15), enten lokalt eller i det fjerntliggende laboratoriet (40), Imidlertid ville en slik testing være arbeidskrevende og vanskelig repeterbar på et senere tidspunkt for verifisering.

Feilsituasjoner kan også testes ved å forandre målinger eller ved å generere forstyrrelser i utvalgte sensorsignaler (7'), eller ved å generere eksterne forstyrrelser som vær, vind, elektrisk støy, atmosfærisk støy eller akustisk støy i målingene (7'). Slike forstyrrelser kan sendes fra det fjerntliggende testlaboratoriet (40) til reguleringssystemet (2) på fartøyet (4), og hvor responsen fra reguleringssystemet (2) i form av pådrag (13,13') og statussignaler (19,19') registreres på en logg (15) i testlaboratoriet (40).

Ifølge en foretrukket utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan ny programvare for reguleringssystemet (2) på fartøyet (4) sendes fra det fjerntliggende testlaboratoriet (40) over kommunikasjonslinjen (6).

Etter utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, hvor testlaboratoriet (40) på bakgrunn av testen av reguleringssystemet (2) og testresultatene kan godkjenne reguleringssystemet (2), kan testlaboratoriet (40) sertifisere reguleringssystemet (2) for bruk i normal drift av fartøyet (4).

En av fordelene med den foreslåtte fjemtesting ifølge oppfinnelsen, er at man vil ha en større fleksibilitet i testing av programvare og reguleringssystemet (2) i sin helhet ved simulerte feilsituasjoner, og under et bredt spektrum av værbelastning enn det som ville ha vært tilfelle ved konvensjonell testing og sertifisering. Samtidig unngår man ulempene og begrensningene ved tidligere brukte fremgangsmåter for testing av fartøyreguleringssystemer, nemlig reiseavstand, tidskrevende reising, høye reisekostnader, tiden for rigging av testutstyr etc. Med den foreslåtte oppfinnelsen er det mulig å teste og sertifisere langt flere fartøy enn tidligere, med et færre antall operatører. Dessuten vil testkvaliteten bli forbedret ettersom den automatiske testutførelsen øker testenes repeterbarhet.

1. 3 Eksempel på testing av et reguleringssystem på et borefartøy.

Den foreliggende oppfinnelsen kan brukes til å undersøke om et reguleringssystem som nevnt ovenfor vil fungere på en trygg og pålitelig måte. Man kan tenke seg følgende eksempel: Det ønskes å teste et reguleringssystem (2) på et borefartøy (4) som illustrert i Fig. 7. Boring er avsluttet før testen slik at potensielle feil i løpet av testen med simulert dynamisk posisjonert boring ikke skal få negative konsekvenser. Borefartøyet (4) omfatter et reguleringssystem (2) som tilsvarer det som er illustrert i Fig. 4a, b og c, og er tilsvarende koblet gjennom et sanntidsgrensesnitt (6b) og en kommunikasjonslinje (6) og gjennom et sanntidsgrensesnitt (6a) til et fjerntliggende testlaboratorium (40) som vist i tegningene. Reguleringssystemet (2) omfatter styring og overvåking av borefartøyet (4) med fremdriftselementer (16) som propeller (16a, 16b, 16c,...) eller thrustere (17) samt styreelementer (18) som ror (18), thrustere i form av tunnel thrustere, eller dreibare thrustere. Thrusterene (17) kan virke både som fremdriftselementer (16) og styre-elementer (18). I løpet av en simulert boring er det ønskelig at borefartøyet (4) er på en stasjonær posisjon (9a) med det minste mulige posisjonsawiket, og med en kurs (7b) og hastighet (7c) som kun kompenserer for været i form av dets innvirkning på vind, bølger og strøm. Fremgangsmåten for dynamisk posisjonering er i overensstemmelse med kjente fremgangsmåter kan omfatte følgende steg som kan utføres sekvensielt: Reguleringssystemet (2) innhenter i sanntid sensordata (7) fra en eller flere sensorparametere, slik som målt fartøyposisjon (7a) fra posisjonssensorer (8a) f.eks DGPS- mottakere, og kurs fra kurssensorer (8b) som gyrokompass etc. Reguleringssystemet innhenter kommandosignaler (9) fra en kommandoinnretning (10), f.eks et såkalt joystick panel, som omfatter minst et posisjonsangivende element (10a), et ratt (10b), et hastighetsangivende element (10c) som gir kommandosignaler for ett eller flere av ønsket posisjon (9a) som vist i Fig. 7, ønsket kurs (9b) som vinkel for ror (18) eller thrustere (17), og ønsket hastighet (9c) som akselomdreiningshastighet for propeller (16) og thrustere (17).

Sensorene (8) oversender sensorsignalene (7) over en første sensorsignallinje (12) til reguleringssystemet (2).

Kommandoinnretningen (10) sender kommandosignaler (9) over en annen signallinje eller kommandosignallinje (11) til reguleringssystemet (2). Reguleringssystemet (2) beregner så sekvensielt på bakgrunn av ett eller flere innhentete sensorsignaler (7a, 7b, 7c,...) og kommandosignaler (9a, 9b, 9c,...) og muligens et sett av nødvendige dynamiske parametere som masse (m) og aksialtreghetsmomenter (M1.M2,...) for fartøyet (4), nødvendig akselomdreiningshastighet (13a) for propeller (16) og vinkel (13c) for ror (18) og muligens andre styre-elementer for å opprettholde og gjenopprette ett eller flere av ønsket posisjon (9a), kurs (9b), hastighet (9c) etc.

Reguleringssystemet (2) sender siden pådrag (13a, 13b, 13c,...) som også omfatter nødvendig akselomdreiningshastighet (13b) fra reguleringssystemet (2) over en tredje signallinje (14), for regulering av akselomdreiningshastighet (13a) for propeller (16) og / eller thrustere (17) samt vinkler (13c) for ror (18) og / eller thrustere (17).

<*> Ved hjelp av en svitsj (15a) på signallinjen (12), blir ett eller flere av sensorsignalene (7) fra en eller flere av sensorene (8) frakoblet reguleringssystemet (2), og / eller ved hjelp av en svitsj (15b) på kommandosignallinjen (11) blir en eller flere av kommandosignalene (9) fra kommandoinnretningen (10) koblet fra reguleringssystemet (2). <*> Et eller flere av de frakoblete sensorsignalene (7), f.eks. den målte posisjonen (7a) eller kurs (7b), eller ett eller flere av de frakoblete kommandosignalene (9), f.eks. ønsket posisjon (9a) eller ønsket kurs (9b) blir erstattet med tilsvarende simulerte sensorsignaler (7'), f.eks. simulert målt posisjon (7a') eller simulert målt kurs (7b<1>), eller simulerte tilsvarende kommandosignaler (9'), f.eks. simulert ønsket posisjon (9a') eller simulert ønsket kurs (9b<1>), ved blending av ett eller flere av signallinjene (12,14) hvor de simulerte sensor- og kommandosignaler genereres i et fjerntliggende testlaboratorium (40) i forhold til fartøyet (4) og sendes over en kommunikasjonslinje (6), gjennom en eller flere av svitsjene (15a, 15b) og inn i en eller flere av signallinjene (12,14). I dette tilfelle kan man blende sensorsignalene (7a) fra DGPS-mottakerene (8a), og erstatte disse med en ny feilaktig og avvikende posisjon en gitt avstand fra posisjonen (9a) hvor fartøyet (4) faktisk befinner seg. <*> Reguleringssystemet (2) utfører så sekvensielle kontinuerlige beregninger av nødvendig akselomdreiningshastighet (13b) for propeller (16) og vinkel (13c) for ror (18) og andre styre-elementer for å oppnå minst en av ønsket posisjon, kurs, hastighet etc, på bakgrunn av inndataen og / eller simulerte sensorsignaler (7a eller 7a', 7b eller 7b', 7c eller 7c' ) samt kommandosignaler eller simulerte kommandosignaler (9a eller 9a<1>, 9b eller 9b', 9c eller 9c' ), og de nødvendige fartøyparametrene (5). Den beregnete respons, de såkalte pådragene (13) fra reguleringssystemet (2) til aktuatoren (3), som f.eks. pådraget (13a) for styring av propeller (16) og vinkelen (13c) til rorene (18) kan bli frakoblet eller blendet ved hjelp av en tredje svitsj (15c), slik at pådragene (13) ikke styrer propellene (16) eller rorene (18) i løpet av testen, men blir isteden sendt over kommunikasjonslinjen (6) til det fjerntliggende laboratoriet (40). Reguleringssystemet (2) kan da betraktes som en "svart boks" (2) hvor en forandring er simulert i minst ett eller flere av sensorsignalene (7) til den "svarte boksen" (2), og hvor den "svarte boksen " (2) svarer med et pådrag (13). I tilfellet av borefartøyet (4) nevnt i innledningen, hvor det var en feil i DGPS-signalene, ville man oppleve etter 5 minutter at reguleringssystemet (2) ville plutselig forsøke å styre propeller (16), thrustere (17) og ror (18) på fartøyet (4) for å flytte fartøyet (4) til en ny posisjon som reguleringssystemet (2) ville anse for korrekt fordi den hadde vært gitt som stabil og feilaktig i 5 minutter.

1. 4 Bevegelsen til et fartøy og simulering av denne bevegelsen

Bevegelsen til et fartøy (4) er beskrevet i uttrykk som hastigheten til fartøyet (4) i jaging, svai og giring, se Fig. 5. Variabelsettet (hastigheter, posisjoner, rotasjonsvinkler, etc.) som entydig beskriver fartøyets (4) bevegelse kalles tilstanden (50) til fartøyet. Et fartøy (4) vil være eksponert for krefter og momenter som påvirker fartøyets (4) bevegelse. Disse kreftene og momentene skyldes påvirkning fra vind, strøm, bølger, fra bruken av aktuatorer (3), som propeller (16), thrustere (17) og ror (18), fra hydrostatiske krefter som tilsvarer en fjæringseffekt grunnet vinkler i rull og stamp, og posisjon i hiv, og fra hydrodynamiske krefter som er relatert til hastigheten og akselerasjonen til fartøyet (4). Krefter og momenter som virker på fartøyet (4) avhenger av bevegelsen til fartøyet (4) som gitt i tilstanden (50), mens bevegelsen til fartøyet (4) kan betraktes som en konsekvens av krefter og momenter som virker på fartøyet (4). For et fartøy (4) eller skip vil skrogets geometri, massen og massefordeling være kjent. Når bevegelsen til fartøyet (4) er gitt som tilstanden (50) kan krefter og momenter som virker på fartøyet (4) beregnes i en simulator (30) f.eks ved hjelp av en algoritme (32). I simulatoren (32) beregnes den simulerte tilstanden (50') til et simulert fartøy (4') i en prosedyre gitt i det følgende. Akselerasjonen og vinkelakselerasjonen til det simulerte fartøyet (4') kan så beregnes fra bevegelsesligningene til fartøyet (4<1>), som er funnet fra Newtons og Eulers lover. Slike bevegelsesligninger er beskrevet i lærebøker. I bevegelsesligningene finnes følgende parametere:

- Fartøyets (4) masse,

- massesenterets posisjon,

- oppdriftssentrumets posisjon,

- fartøyets (4) treghetselement,

- skrogets geometri, innbefattet lengde, bredde og dyptgående

- hydrodynamisk tilsynelatende "tillagt masse",

- potensiell hydrodynamisk demping,

- viskøs dempning,

- parametere vedrørende opprettende krefter og momenter på skroget som skyldes

bevegelse i hiv, stamp, og rull,

- parametere som sammenbinder amplituden, frekvensen og retningen til bølgekomponenter med de resulterende krefter og momenter på skroget.

Dessuten omfatter bevegelsesligningene matematiske modeller av aktuatorkreftene fra propellene (16) som funksjon av propellhastighet og vinkel, krefter fra ror (18) som funksjon av rorvinkel og fartøyhastighet, og krefter fra thrustere (17) som funksjon av thrusterhastighet og retning.

Den følgende prosedyre kan brukes for beregning av bevegelsen til et fartøy (4, 4') som gitt av tilstanden (50, 50') over et tidsintervall fra u0 til un: Anta at fartøyets (4,4') bevegelse er gitt som tilstanden (50') på det innledende tidspunktet u0 og at krefter og momenter beregnes på dette tidspunktet. Fartøyets (4, 4') akselerasjon og vinkelakselerasjon på tidspunktet u0 kan da beregnes fra ligningene til fartøyets (4, 4') bevegelse. Så kan numerisk integrasjon benyttes til å beregne fartøyets (4,4') bevegelse som gitt ved tilstanden (50, 50') på tidspunktet u-i = uo + h, hvor h er integrasjonsalgoritmens tidsinkrement. For et fartøy (4,4') vil tidsinkrementet h typisk ligge i intervallet 0,1-1 s. Når bevegelsen (50, 50) til fartøyet (4,4') på tidspunktet ui er beregnet, kan kreftene og momentene på tidspunktet Ui beregnes, og akselerasjon og vinkelakselerasjonen på u1 blir funnet fra bevegelsesligningene. Igjen ved bruk av numerisk integrering blir bevegelsen (50,50') på tidspunktet u2 = Ui+ h beregnet. Denne prosedyren kan repeteres på hvert tidspunkt u«= u0+ h<*>k til tidspunktet uN nås.

Bølgene som virker på fartøyet (4) er beskrevet som summen av bølgekomponenter i en sinusoisidal langtoppet bølge med en gitt frekvens, amplitude og retning. For en gitt posisjon på sjøen vil den rådende distribusjon av bølgens amplitude og frekvens være gitt ved kjente bølgespektra som JONSWAP eller ITTC spektra, hvor intensiteten til bølgespekteret parametriseres i form av signifikant bølgehøyde. De resulterende kreftene og momentene som virker på fartøyet (4,4') vil være en funksjon av amplituden, frekvensen og retningen til bølgene, og av hastigheten og kursen til fartøyet (4, 4'). Krefter og momenter fra vind vil være gitt av vindhastighet, vindretning, fartøyhastighet, og det projiserte området av fartøyet (4,4') over havoverflaten som funksjon av fartøyets kurs relativt til vinden. Krefter og momenter fra strøm vil være gitt av strømhastighet, strømretning, det projiserte området av skroget under havoverflaten, og av fartøyets (4, 4') hastighet og kurs relativt til strømmen

1- 5 Dynamisk posisjonering - DP

I dynamisk posisjonering, såkalt DP, er fartøyet (4) styrt i 3 frihetsgrader (eng. Degrees of Freedom DOF). Den ønskete posisjonen i x og y og kurs blir gitt som innmatinger fra en operatør som bruker tastatur, styrekule, mus, eller styrespak på en styrekonsoll (10). Et reguleringssystem (2) brukes til å beregne nødvendige aktuatorkrefter i jaging- og svairetninger, og aktuatormomentet om gir-aksen slik at fartøyet (4) oppnår ønsket posisjon og kurs. Reguleringssystemet (2) omfatter også aktuatortilordning, som omfatter beregningen av propellkrefter, rorkrefter, og thrusterkrefter som tilsvarende de instruerte aktuator krefter og momenter. Reguleringssystemet (2) implementeres gjennom kjøring av en algoritme (31) på en datamaskin om bord på et fartøy (4). Denne algoritmen (31) sammaenligner ønsket posisjon (9a) og kurs (9b) med den målte posisjon og kurs (7a, 7b), og på bakgrunn av dette beregner algoritmen (31) nødvendige aktuatorkrefter og -momenter ved bruk av reguleringsteknikk som finnes i lærebøker. Dessuten omfatter algoritmen (31) en allokeringsmodul hvor propellkrefter, rorkrefter og thrusterkrefter beregnes. Posisjon og kurs måles av DGPS-sensorer, gyrokompass, hydroakustiske sensorsystemer hvor transpondere er plassert på sjøbunnoverflaten, og "taut-wires" hvor vinkelen til en "taut-wire" festet på havbunnen måles.

1- 6 Testing av et fartøys reguleringssystem

Forskjellige feil i marine reguleringssystemer, f.eks av typen DP systemer, har vært observert med tilstandene som førte til spesifike feilsituasjoner. Som et eksempel på dette er en plutselig og stabil feil på 75 m på GPS mottakerene som har ført til alvorlige feilsituasjoner i form av såkalte "drive off' situasjoner for et borefartøy underlagt DP styring, hvor fartøyet plutselig forlot den ønskete posisjonen og nødprosedyrer som frakobling av stigerør, og avkutting av borestreng måtte utføres. Et annet eksempel er det plutselige tapet av akselerasjonsmålinger i hivkompensasjon, hvor systemet ikke kan gi en nøyaktig kompensasjon for hivbevegelsen til fartøyet, og potensielt vanskelige situasjoner kan forekomme om lasten er i bølgesonen eller nær havbunnen under installasjon av last på et spesifikt område på havbunnen, eller i hivkompensasjon av borende stigerør med et roterende borestreng anordnet mellom fartøyet, og i en brønn på havbunnen.

Anta en situasjon hvor den kombinerte tilstand av et fartøys posisjon, hastighet eller kurs, reelt vær, reell sjøtilstand og en sekvens i kommandoinnmatingen som har tidligere resultert i en registrert feilsituasjon. En slik situasjon kan reproduseres i testøyemed for å se om reguleringssystemet som skal testes kan håndtere situasjonen uten å munne ut i en reguleringssystemfeil.

En foreslått tilnærming, ifølge en utførelse ifølge oppfinnelsen, er å teste et reguleringssystem (2) for et gitt fartøy (4) ved kjøring av reguleringssystemet (2) med innmatinger i form av simulerte sensorsignaler (7a<1>, 7b',...) og simulerte kommandosignaler (9a<1>, 9b',...) og hvor utmatingene fra reguleringssystemet (2) i form av pådrag (13a<1>,13b<1>,...) brukes som pådrag til den simulerte fartøymodellen (30). Et testscenario for reguleringssystemet (2) genereres i form av en sekvens av testtilfeller som skal testes for det gitte fartøyet (4). Hvert testtilfelle er definert av en spesifisert sjøtilstand, spesifisert vindhastighet (7d') og vindretning (7d'), spesifisert vannstrømshastighet (7k) og strømretning (71) og en forhåndsbestemt sekvens av kommandosignaler (9a', 9b<1>, 9c',...). I tillegg kan hvert testtilfelle omfatte en sekvens av forhåndsbestemte feil som skal legges til de simulerte sensorsignalene (7a', 7b', 7c',...), f.eks en ytterligere stegendring på 75 m i en eller flere av DGPS-mottakerene (se Fig. 4a3) eller såkalte åpenbare feilregistreringer (w) hvor et posisjonssignal har en ytterligere feil som plutselig varierer mellom null og 50 m og siden øyeblikkelig til null, en feil i form av en jevnt avvik på 1 m/s i en eller flere av GPS-mottakerene, feil i form av hurtige fluktuasjoner på 2 m i en eller flere posisjonssensorer som DGPS-mottakere (8a), eller hydroakustiske posisjonssensorer (se Fig. 4a4), eller tap av ett eller flere sensorsignaler (7) (se Fig. 4a2). Kjente tilstander for tidligere registrerte feilsituasjoner kan brukes til å spesifisere slike testtilfeller.

For hvert testtilfelle i testsekvensen blir de innmatete sensorsignalene (7, 7'), innmatete kommandosignalene (9, 9'), og resulterende pådragene (13,13') registrert, og basert på analysen av registrerte data blir det bestemt om reguleringssystemet (2) har ytt tilfredsstillende i testen, og på dette grunnlaget om reguleringssystemet (2) kan bli godkjent eller ikke, og muligens sertifisert på dette grunnlaget.

2- 1 Innhenting av et reguleringssystems signatur

Introduksjon

Anta et reguleringssystem (2) som har blitt testet, godkjent og sertifisert av et sertifiseringsbyrå, f.eks. Det Norske Veritas. Denne testingen og sertifiseringen kan

finne sted på forskjellige tidspunkter, vennligst referer til Fig. 8.:

<*> Reguleringssystemet (2) kan sertifiseres tidlig, etter at en test som omfatter tilkobling av reguleringssystemet (2) til en simulator, når Factory Acceptance Test (FAT) utføres ved reguleringssystemets (2) konstruksjonssted. <*> Siden kan reguleringssystemet (2) gjentestes ved tilnærmet ferdig konfigurasjon under ferdigstillelse av fartøyet (4) på verftsområdet. <*> Reguleringssystemet (2) kan testes, ifølge en utførelse av oppfinnelsen, mens det godkjennes og sertifiseres like etter "Customer Acceptance Testing " (CAT) når fartøyet (4) settes i drift. <*> Årlige, eller treårlige tester kan være et standardkrav fra et klassifiseringsbyrå, eller forsikringsselskap. <*> Testing, ifølge oppfinnelsen, kan være nødvendig for å undersøke fortsatt reguleringssystemintegritet etter omprogrammering av deler eller hele reguleringssystemet (2), utskiftning eller reparasjon av sensorer (8), installasjon av nye sensorer (8), bytte eller reparasjon av kommandoinnretninger (10) etc, direkte relatert til reguleringssystemets (2) innformasjonsinnmating. Etter slike modifikasjoner bør en godkjenning eller sertifisering av reguleringssystemet (2) etablert før modifiseringene, ikke lenger være gyldig. <*> Ombygningsmodifiseringer av fartøyet (4), f.eks montering av større eller nye kraner, endring eller utvidelse av skrog, utskiftning av boretårn eller hivkompensasjonssystemer for boring eller stigerør etc, kan omfatte en rekonfigurering av reguleringssystemet (2), og burde føre til en kontroll av reguleringssystemet (2) for resertifisering.

2- 2 Etablering av et reguleringssystems ( 2) signatur, generelt.

For å fastslå hvorvidt et reguleringssystem (2) muligens har blitt endret etter godkjenning og sertifisering, er det foreslått å etablere et reguleringssystems (2) pådragssignatur So etter at testing er avsluttet og skipet godkjent, og lagre denne signaturen So for sammenligning med senere tester av systemet. Denne fremgangsmåten vil bli beskrevet i detalj nedenfor.

En signatur So etableres ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen ved generering av en fortrinnsvis forhåndsbestemt sekvens To av ett eller flere kunstige sensorsignaler (7a<1>, 7b',...) og kommandosignaler (9a', 9b',...) til bruk som innmatinger i reguleringssystemet (2) istedenfor reelle sensorsignaler (7a, 7b,7c,...) og reelle kommandosignaler (9a, 9b, 9c,...) og registrering av det resulterende utmatingssignalet fra reguleringssystemet (2) som en signatur (So) i form av pådrag (13a, 13b, 13c,...) som i dette tilfellet fortrinnsvis ikke sendes til aktuatorene (17,18,19). I en foretrukket utførelse er denne opprinnelige signaturen (So) en fullstendig tidsregistrering av alle pådrag.

Senere tester

For å undersøke hvorvidt et reguleringssystem (2) har blitt endret, mates den samme innmatingstestsekvensen (T0) inn i reguleringssystemet (2) på et senere tidspunkt (ti, t2, t3>...) og det resulterende utmatingssignal i form av pådrag (13a, 13b, 13c,...) registreres som nye systemresponser eller signaturer (Si, S2r S3,...) For å bestemme hvorvidt reguleringssystemet (2) er endret, eller har vært modifisert, må en sammenligning utføres mellom den opprinnelige signaturen (So) og de nye signaturene (Si, S2, S3)...).

2- 3 Etablering av et reguleringssystems signatur, detaljert.

I ytterligere detalj, i en foretrukket utførelse av oppfinnelsen, som omfatter en fremgangsmåte for verifisering av et reguleringssystem (2) på et fartøy (4). I sin operative fase er reguleringssystemet (2) innrettet til å motta sensorsignaler (7) fra sensorer (8) og kommandosignaler (9) fra en eller flere kommandoinnretninger (10). Reguleringssystemet (2), som en respons til målingene (7) og kommandosignalene (9), forsyner pådrag (13) til aktuatorene (3) på fartøyet (4) for å opprettholde en ønsket posisjon, hastighet, kurs, eller annen tilstand av fartøyet (4). Fremgangsmåten er karakterisert av følgende steg: <*> mottak i løpet av et første tidsrom (to)av ett eller flere reelle sensorsignaler (7a, 7b, 7c,...) til reguleringssystemet (2) frakobles og erstattes med en første testsekvens (T0) som omfatter en eller flere kunstige målinger (7a',7b,,7c',...) fra en testsignalkilde (41) til reguleringssystemet (2). <*> Reguleringssystemet (2) overlates til å jobbe på bakgrunn av de reelle og / eller kunstige sensorsignalene (7,7') og å generere pådrag (13') som registreres som reguleringssystemets (2) pådrag som en respons (So) til den første testsekvensen (To) på dette første tidspunktet (to) på en pådragslogg (42). <*> Reguleringssystemets (2) respons (So) på den første testsekvensen (T0) blir så lagret på tidspunktet (t0) som "signaturen" responsen (So) til reguleringssystemet (2).

Fremgangsmåten har som formål å, på et senere tidspunkt (t1.t2.t3,...), ved bruk av den samme gitte testsekvensen (To) innmatet i reguleringssystemet (2), og registrering av en senere respons (Si, S2, S3,...) fra reguleringssystemet (2), bestemme hvorvidt den senere responsen (S1.S2.S3,...) i hovedsak tilsvarer signaturresponsen (So) for å verifisere at reguleringssystemet (2) er uforandret, eller hvorvidt senere respons (Si,S2, S3,...) er vesentlig endret fra signaturresponsen (So) som indikasjon på at reguleringssystemet (2) har blitt endret.

2- 4 Sammenligning med " signatur" Sn.

Den senere innhentete system responsen Si blir i ifølge oppfinnelsen, sammenlignet med den opprinnelige systemresponsen, eller "signaturen" So. Hvis det er liten forskjell mellom So og Si, anses systemene å være uendrete, og det er ikke behov for en ny test, for fornyet godkjenning eller sertifisering. Om det er signifikant forskjell mellom So og Si, konkluderes det med at reguleringssystemet (2) har blitt endret, godkjenningen eller sertifiseringen er ikke lenger gyldig, og en ny godkjenning / sertifisering må utføres. For å fastslå hva som er signifikant forskjell, må man vurdere forskjellige begrensninger på en realistisk måte: Signaturene So og Si, samt senere systemresponser, kan inneholde noe støy og høyfrekvente signalkomponenter, som også testsekvensen T0, slik at innhentete systemresponser aldri vil være fullstendig like. Nedenfor følger en skisse til fremgangsmåte for å beregne en forskjell.

2- 5 Beregning av forskjell.

Den følgende beregningsmetoden kan, i en foretrukken utførelse av oppfinnelsen, bli brukt til å beregne forskjellen mellom reguleringssystemets (2) opprinnelige respons (S0) registrert på tidspunktet to, og en senere respons Si, registrert på tidspunktet ti som kan være i størrelsesorden uker, måneder eller år etter to. Pådragene blir registrert på tidspunktene ui, u2, ...un...,UN, med intervaller i størrelsesorden sekunder i løpet av testen begynt på tidspunktet to, for å etablere den opprinnelige responsen So, eller i løpet av testen igangsatt på tidspunktet ti for å etablere responsen Sv På hvert tidspunkt ui, u2, ...un... un vil reguleringssystemet utmate flere pådrag som omfatter pådragssignaler som (13a,13b,13c, ...13k) som vi kan kalle et multidimensjonelt signal. De multidimensjonelle verdiene for sekvensen So på tidspunktet uN benevnes:

hvor første indeks n i u„ er et tidspunkt, og andre indeks 1, 2, 3,4, ..m, „,K indikerer pådragssignaler som (13a,13b, 13c,..13m,..13K). Likeledes er de multidimensjonelle verdiene for sekvensen S1 på tidspunktet un For å fjerne høyfrekvente komponenter i sekvensene So og S1 som kan være av tilfeldig karakter, blir sekvensene So og Si lavpassfiltrert. Den filtrerte versjon av So kalles SF0, på et tidspunkt un benevnt og den filtrerte versjonen av Si kalles SFi på tidspunktet un benevnt

Forskjellen mellom S0 og Si er siden karakterisert i form av RMS verdi for forskjellen mellom SF0 og SFi. Den kan beregnes slik:

hvor det må tas hensyn til at hver av målingene SF0((u1)) og SFi((ui)) stort sett er multidimensjonelle som beskrevet ovenfor.

Forskjeller mellom pådragsparametrene til So og Si som

maskinkraftpådrag, rorvinkelpådrag, thrustervinkelpådrag osv må vektes i forhold til deres egentlige natur.

RMS kan betraktes som det vektete snitt av forskjellen mellom to sekvenser SF0 og SFi. Om RMS(S0, Si) er større enn en terskelverdi, f.eks 0,01 eller 1 %, kan det være signifikant sannsynlighet for at reguleringssystemet (2) er blitt modifisert eller endret, og en ny test bør utføres for godkjenning og / eller sertifisering. Ellers, om RMS (So,Si) er mindre enn terskelverdien, anses systemet å være uendret, og at sertifiseringen og / eller godkjenningen kan anses å være gyldig. For ytterligere å heve kvaliteten på sammenligningen, kan alarm- og hendelseslisten analyseres kvalitativt.

3- 1 Etablering av signaturer for individuelle deler av reguleringssystemet.

Fremgangsmåten beskrevet ovenfor for generering av en signatur, kan brukes for generering av en signatur for et fullstendig reguleringssystem (2), eller utvidet til et sett av integrerte reguleringssystemer. En alternativ tilnærming er å generere et signatursett hvor hver signatur relateres til reguleringssystemets (2) ytelse i forhold til et spesifikt sensorsett eller en spesifikk funksjon til reguleringssystemet (2). Prosedyren er da å generere en forhåndsbestemt sekvens TG-io av kunstige sensorsignal (7a<1>, 7b', 7c',...) fra sensorgruppe 1 av en eller flere sensorer (8), og registrere den resulterende utmatingen som en signatur SG10 som pådrag (13a, 13b, 13c,...) hvor signaturen SG10 relateres til sensorgruppen Gi. Siden genereres en forhåndsbestemt sekvens TG2oav kunstige sensorsignaler fra sensorgruppe 2, og de resulterende utmatingene registreres som signaturen SG2o relatert til sensorgruppe 2. Man fortsetter på denne måten, den sekvensielle innmating av innmatingssekvenser (TGi0, TG20, TG30,...) og registrering av tilsvarende utmatinger vil etablere signaturer (S10, S20, S30, ■•■) for sensorgruppene G-i, G2, G3,... som har blitt definert. Sensorgruppe Gi kan være GPS-mottakere, sensorgruppe 2 kan være de hydroakustiske-posisjonssensorene, sensorgruppe G3 kan være en kombinasjon av GPS- og hydroakustiske-sensorer etc.

I tillegg blir et sett av innmatingssekvenser TC10, TC20, TC30, ••■ av kunstige kommandosignaler (9a',9b',...) generert for å teste systemet med hensyn på forskjellige kombinasjoner Ci, C2, C3,... av kommandosignaler. De resulterende utmatinger blir registrert som signaturene SC10, SC20, SC30,... i form av pådrag (13a,13b,13c,...) hvor signaturene SC10, SC2o, SC30. ■■• er relatert til kombinasjonene Ci, C2l C3,... av kommandosignaler.

Siden, som beskrevet ovenfor i tilfellet en enkelt signatur for hele systemet, kan reguleringssystemet (2) bli testet på senere tidspunkt (t1.t2.t3,..-). I testen nummerert n vil det være innmatingssekvenser TGi„, TG211, TG3n, ■•■ og TCi„, TC2n, TC3,,,... som fører til reposene SGin, SG2n, SG3n,... og SCin, SC2n, SC3n .... Siden, ved sammenligning av SGin, SG2n, SG3n,... og SCin, SC2n. SC3n med signaturene SG10, SG20. SG30,... og SCio,SC2o. SC30,...

og ved å notere hvilke responser som avviker fra de originale signaturene, er det mulig å bestemme hvilken sensorgruppe, eller hvilken kombinasjon av innmatingssignaler som fører til en signaturendring. Hvis det beregnes, som beskrevet ovenfor, at SGin

avviker fra SGi0, har reguleringssystemet (2) blitt endret, og endringen i reguleringssystemet (2) er relatert til sensorgruppe Gi etc. Hvis det beregnes, som beskrevet ovenfor, at SCin avviker fra SC10, har kommandosystemet blitt endret, og endringen i kommandosystemet er relatert til kombinasjonen Ci i kommandosignal etc.

Deleliste:

1:

2: Reguleringssystem

3: Aktuatorer (propell 16, truster 17, ror 18)

4: Fartøy, skip, borefartøy, boreplattform, produksjonsplattform, eller annet sjøgående fartøy.

4': Simulert fartøy, fartøymodell i lokaltliggende eller fjerntliggende simulator (30) som som oftest omfatter en simulatoralgoritme (32).

5: Fartøyets dynamiske parametere: 5a: masse m, 5b: 5c: massesenterets posisjon, 5c, 5d, 5e rotasjonstreghetsmoment om lengdeaksene, massefordeling, skrogparametere, etc.

6: Kommunikasjonslinje, som omfatter et første sanntidsgrensesnitt (6a) på det fjerntliggende laboratorium (40) og et andre sanntidsgrensesnitt (6b) på et første fartøy 4a, (6c) på et andre fartøy (4b), etc.

7: Sensorsignaler fra sensorer (8): 7a: posisjon, 7b: kurs, 7c: hastighet, 7d: vindhastighet (rel), 7e: vindretning (rel), 7f: stampevinkel, 7g: rullvinkel, 7h: hydroakustisk (relativ) posisjonsmåling i forhold til transpondere på sjøbunnen, 7i: GPS inertial posisjon og kurs (7j), strømhastighet (7k) og strømretning (71).

7': Simulerte sensorsignaler for simulert fartøy (4), forhåndsbestemte eller beregnete i en lokal eller fjerntliggende simulator (30R eller 30L), som som oftest omfatter en simulatoralgoritme (32).

8: Sensorer: 8a: posisjonssensor; 8b: (gyro)kompass, 8c: hastighetsmåler, 8d: vindhastighetsmåler, 8e: vindretningsmåler, 8f: stampemåler, 8g, rullmåler, 8h: hydroakustiske posisjonsmålere, 8i: "Seapath 200" GPS/inertiell måler av posisjon og kurs.

9: Kommandosignaler fra kommandoinnretning (10): 9a: ønsket posisjon, 9b: ønsket kurs, 9c: ønsket hastighet, etc.

9'; Simulerte kommandosignaler.

10: Kommandoinn retn ing: posisjonsinnstillingsinnretning 10a for å sette ønsket posisjon (9a), ratt 10b for å sette ønsket kurs (9b), hastighetsinnstillingsinnretning 10c for å sette ønsket hastighet, etc.

11: En eller flere kommandosignallinjer eller kommunikasjonsbuss for kommandosignaler (9) til reguleringssystemet (2).

12: En eller flere sensorsignallinjer eller en kommunikasjonsbuss for sensorsignaler (7) til reguleringssystemet (2).

13: Pådragssignaler som omfatter akselomdreiningshastighet (13a, 13b) for propell

(16) og thruster (17) samt vinkel (13c) for ror (18) eller thruster (17).

13' Pådragssignaler som sendes til det fjerntliggende testlaboratoriet (40).

14: En eller flere tredje signallinjer (14) eller kommunikasjonsbuss fra reguleringssystemet (2) til aktuatorene (3) (16, 17,18).

15: Datalogger.

15a, 15b, 15c: Svitsjer for frakobling av sensorsignaler (7), kommandosignaler (9) fra inngang til reguleringssystem (2) og frakobling av pådrag (13) fra reguleringssystemet (2), og for tilkobling av kunstige sensorsignaler (7'), kunstige kommandosignaler (9<1>) og pådrag (13') til og fra en lokaltliggende simulator (32L) eller direkte eller indirekte via en kommunikasjonslinje (6) fra et fjerntliggende testlaboratorium (40).

16: Propell (16).

17: Thruster (17).

18: Styreinnretninger f.eks Ror (18): (til sammen "aktuatorer" (3)).

19: Statussignaler.

30: En datamaskin med fartøysimulator, enten en fartøysimulator (30R) i et fjerntliggende laboratorium (40), eller en fartøysimulator (30L) anordnet lokalt.

30R: En datamaskin med en fartøysimulator (30R) i et fjerntliggende laboratorium (40). 30L: En datamaskin med en fartøysimulator (30L) anordnet lokalt på skipet eller fartøyet (4) som skal testes.

31: Styringsalgoritme (31) for beregning av pådrag (13) til fartøyets aktuatorer (16, 17,18) på grunnlag av sensorsignaler (7), kommandosignaler (9) og fartøyets (4) dynamiske parametere (5), for overføring av pådrag (13) via en signallinje (14) til aktuatorene (3), for eksempel propeller (16), thrustere (17) eller ror (18).

32: Algoritme i fartøysimulatoren (30) for beregning av den dynamiske bevegelsen til et fartøy (4) som gitt av en simulert tilstand (50') som tilsvarer sensorsignalene (7') på

bakgrunn av fartøyparametere (5), simulert vindhastighet og vindretning, simulert bølgehøyde og bølgeretning, simulert strømstyrke og strømretning etc, og kreftene fra aktuatorene (3) på fartøyet (4).

33. En datamaskin med en testlederalgoritme (34).

34. Testlederalgoritme som utmater en testbeskrivelse i gruppeform til fartøysimulatoren (30L/30R), og som mater inn de resulterende pådragene fra reguleringssystemet (2) i gruppeform.

40: Et fjerntliggende testlaboratorium.

41 R: En fjerntliggende testsignalkilde (41 R) anordnet i det fjerntliggende, testlaboratoriet (40) for forsyning av kunstige målinger (7a<1>, 7b', 7c',...) til reguleringssystemet (2).

41L: En lokal testsignalkilde (41L) innrettet på eller nær fartøyet for forsyning av kunstige målinger (7a<1>, 7b', 7c',...) til reguleringssystemet (2).

42: En pådragslogg (42) som måler en respons (So) fra reguleringssystemet (2) til den kunstige målesignalsekvensen (T0), eller et senere svar (S1.S2.S3,...) til den gitte sekvensen (T0) (eller andre gitte eller naturlig forekommende eller tilfeldige målesekvenser (Ti, T2, T3,...).

43: En testkommandoinnretning (43) for generering av kunstige kommandosignaler

(9a', 9b', 9c', 9d\ ...)

44: Et minne (44) tilkoblet testsignalkilden (41 R/41 L) for lagring av testsekvensen (T0) brukt til etablering av reguleringssystemsignaturresponsen (S0) og / eller lagring av senere testsekvenser (Ti, T2, T3,...)

50: En tilstand (50) til fartøyet (4) som omfatter en eller flere variabler som hastighet i jag, svai, eller gir, vinkelhastighet rull, stamp og gir, tilstandsvariabler til aktuatorene som omdreiningstall til propeller, og rorvinkler etc, slik at tilstanden (50) på et gitt tidspunkt entydig definerer fartøyets bevegelse og aktuatorer på det gitte øyeblikk, og hvor tilstanden (50) tilsvarer sensorsignalene (7) og hvor sensorsignalene (7) typisk omfatter en delmengde av tilstanden (50).

50': En simulert tilstand (50') av det simulerte fartøyet (4') beregnet av simulatoren (30) hvor den simulerte tilstanden (50<1>) omfatter simulerte verdier for tilstandsvariablene

(50), og hvor tilstanden (50') tilsvarer de simulerte sensorsignalene (7).

To: En første testsekvens av kunstige målinger (7a<1>, 7b', 7c', 7d\ ...).

Sq: En første reguleringssystemrespons som omfatter pådrag (13a, 13b, 13c,...).

Claims (20)

1. En fremgangsmåte for verifisering av et reguleringssystem (2) på et fartøy (4) hvor reguleringssystemet (2) i sin operative tilstand er innrettet til å motta sensorsignaler (7) fra sensorer (8), og kommandosignaler (9) fra en eller flere kommandoinnretninger (10), hvor reguleringssystemet (2), som respons på målingene (7) og kommandosignalene (9) forsyner pådrag (13) til fartøyets aktuatorer (3) for å opprettholde ønsket posisjon, hastighet, kurs eller annen tilstandsvariabel til fartøyet; hvor fremgangsmåten er karakterisert ved følgende steg:<*> Frakobling, i løpet av et første tidsrom (to), av mottaket av ett eller flere reelle sensorsignal (7a, 7b, 7c,...) til reguleringssystemet (2) og erstatning av ett eller flere av de reelle sensorsignalene (7a, 7b, 7c,...) med en første testsekvens (T0) som omfatter en eller flere kunstige målinger (7a', 7b', 7c',...) fra en testsignalkilde (41) til reguleringssystemet (2);<*> hvor reguleringssystemet (2) tillates å arbeide basert på de reelle og / eller kunstige sensorsignalene (7, 7') og generere pådrag (13') som registreres som reguleringssystemets (2) pådrag (13) som en respons (So) på den første testsekvensen (To) i løpet av det første tidsrommet (t0) på en pådragslogg (42);<*> lagring av reguleringssystemets (2) respons (So) på den første testsekvensen (To) ved tidsrommet (to) som reguleringssystemets (2) "signatur"-respons (So); hvor fremgangsmåten har som formål å på et senere tidspunkt (ti,t2,t3,..) benytte den samme gitte testsekvens (To) innmatet til reguleringssystemet (2), og å registrere en senere respons (Si, S2, S3,...) fra reguleringssystemet (2), og å bestemme hvorvidt den senere responsen (Si, S2, S3,...) i hovedsak tilsvarer signaturresponsen (S0), for å verifisere at reguleringssystemet (2) er uforandret, eller hvorvidt den senere responsen (S-i, S2, S3,..) er signifikant forskjellig fra signaturresponsen (So) som indikasjon på at reguleringssystemet (2) har blitt endret.

2. Fremgangsmåten ifølge krav 1 hvor nevnte erstatning av ett eller flere sensorsignaler (7a, 7b, 7c,...) med kunstige sensorsignaler (7a<1>, 7b', 7c',...) som omfatter en eller flere signalsituasjoner:<*>et rent fravær eller tilstedeværelse av ett eller flere kunstige sensorsignaler (7a', 7b', 7c\ ...);<*>en sprangendring i ett eller flere av de kunstige sensorsignalene (7a'( 7b', 7c',...) innenfor et realistisk intervall;<*>en langsom drift eller endring i ett eller flere av de kunstige sensorsignalene (7a', 7b<1>, 7c',...) innenfor et realistisk intervall av de tilsvarende reelle signalene (7a, 7b, 7c,...);<*>støy, "hvit"; eller<*>overlagring av støy på reelle målesignaler (7) eller på kunstige målesignaler (7').

3. Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor testsekvensen (TO) omfatter ett eller flere registrerte reelle eller kunstige målesignaler (7a eller 7a<1>, 7b eller 7b', 7c eller 7c', 7d eller 7d',...).

4. Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor testsekvensen (TO) blir lagret i et minne (44) tilkoblet testsignalkilden (41).

5. Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor sekvensen av sensorsignaler omfatter forhåndsbestemte sensorsignaler (7').

6. Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor fremgangsmåten tester et reguleringssystem (2) for dynamisk posisjonering av fartøyet (4), for å opprettholde en gitt ønsket posisjon (7a) innenfor en gitt radius fra posisjonen (7a) for fartøyet (4).

7. Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor fremgangsmåten tester et reguleringssystem (2) på et fartøy (4) innrettet til ordinær ferdsel til sjøs, f.eks. et passasjerskip, en ferge, et kargoskip, en tankbåt eller lignende, i fart mellom ulike destinasjoner, eller fra punkt til punkt underveis.

8. Fremgangsmåten ifølge krav 1, som omfatter oversendelsen av testsignalsekvensen (To) av kunstige målinger (7a', 7b', 7c', 7d',..) til reguleringssystemet (2) via en kommunikasjonslinje (6) fra et fjerntliggende testlaboratorium (40).

9. Fremgangsmåten ifølge krav 1 eller 8, som omfatter oversendelsen av pådragssignalsekvensen (So, Si, S2) fra reguleringssystemet (2) via en kommunikasjonslinje (6) til et testlaboratorium (40).

10. Fremgangsmåten ifølge krav 8 eller 9, som omfatter anvendelse av en fjerntliggende anordnet simulatordatamaskin (30R) i det fjerntliggende testlaboratoriet (40) for overføring av de simulerte sensorsignalene (7') og de simulerte kommandosignalene (9<1>) via kommunikasjonslinjen (6) til den lokale simulatordatamaskinen (30L) på fartøyet (4), og mottak av pådragene (13') fra den lokale simulatordatamaskinen (30L) via kommunikasjonslinjen (6).

11. Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor testsekvensen (To) omfatter kunstige målesignaler (7a<1>, 7b', 7c', 7d',...) forsynt til reguleringssystemet (2), hvor de kunstige målesignalene (7a', 7b', 7c', 7d',...) er av samme natur som reelle målesignaler, f.eks at testsekvensen forsyner et tilsvarende signalspenningsintervall, signalstrømintervall, et tilsvarende logisk eller Boolsk intervall, et tilsvarende digitalt intervall og format.

12. Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor ett eller flere av de kunstige målesignalene (7a', 7b', 7c', 7d',...) er kunstige målinger overlagret de reelle målesignalene (7a, 7b, 7c, 7d,...).

13. Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor ett eller flere av de kunstige målesignalene (7a', 7b', 7c', 7d',...), er støy overlagret de reelle målesignalene (7a, 7b, 7c, 7d,...).

14. Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor de kunstige målesignalene (7a', 7b', 7c', 7d', ...) forsynt til reguleringssystemet (2) har en forhåndsbestemt tidsamplitudevariasjon, denne amplitudevariasjonen innenfor et ønsket intervall.

15. Fremgangsmåten ifølge krav 1, som videre omfatter følgende trinn:<*> i tillegg til å frakoble mottaket av sensorsignalene (7), foretas også frakobling av mottak av ett eller flere kommandosignaler (9a, 9b, 9c,...) fra kommandoinnretningen (10) til reguleringssystemet (2), og det foretas erstatning av ett eller flere kommandosignaler (9a, 9b, 9c,...) med ett eller flere kunstige kommandosignaler (9a', 9b', 9c',...) som skal omfattes i testsekvensen (TO) generert av en testkommandoinnretning (43) og forsynt til reguleringssystemet (2);<*> tillate reguleringssystemet (2) å arbeide basert på reelle og / eller kunstige (eller utelatte) sensorsignaler (7, 7') og / eller kunstige kommandosignaler (9a<1>, 9b', 9c<1>,...) og generere pådrag (13') som registreres som reguleringssystemets (2) pådrag (13) som en respons (SO) på testsekvensen (T0) på en pådragslogg (42).

16. Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvor steget som avgjør hvorvidt responsen (S-i) er hovedsaklig tilsvarende signaturresponsen (So) utføres ved følgende trinn:<*> dannelse av en differanse (D0-1) som funksjon av tid mellom den første responsen (So) og den andre responsen (Si)<*> dannelse av en eller flerdimensjonelle RMS differanser fra differansen som funksjon av tid<*> bestemmelse av hvorvidt differansen (D0-1) er tilstrekkelig liten, i praksis mindre enn en forhåndsbestemt verdi, for at responsene skal være tilstrekkelig like, for å verifisere at reguleringssystemet (2) har vært holdt uendret, eller; visa versa, om differansen (D0-1) er større enn en bestemt verdi og konkludere med at reguleringssystemet (2) har blitt endret, på eller før testtidspunktet til den andre testen.

17. Fremgangsmåten ifølge krav 16, som benevner de multidimensjonelle verdiene til sekvensen So på tiden un hvor første indeks n indikerer tidspunkt u-i u2,.. un..,u,Nog andre indeks 1,2,3,4, ...m,.., K tilsvarer pådragssignaler som (13a, 13b, 13c,.., 13m,.. ,13K), og på samme måte angis de multidimensjonelle verdiene av Si på tidspunktet un

18. Fremgangsmåten ifølge krav 17, som omfatter fjerning av høyfrekvente komponenter i sekvensen So og Si ved hjelp av lavpassfiltrering av So og Si og benevning av den filtrerte versjon av So: og benevning av den filtrerte versjonen av S-i

19. Fremgangsmåten ifølge krav 17, med beregning av differansen mellom So og Si i form av RMSverdier for differansen mellom de ufiltrerte Si og Si: og benevning av differansen mellom tidsseriene til (D0-i) = RMS (S0,Si).

20. Fremgangsmåten ifølge krav 17, med beregning av differansen mellom So og Si i form av RMSverdi for differansen mellom de filtrerte tidssekvensene SF0 og SFi: og benevning av differansen mellom tidseriene (D0-1) = RMS (So,Si).