NO754191L - - Google Patents

Abstract

FREMGANGSMÅTE OG ANORDNING FOR EN I DET VESENTLIGE KINEMATISK STYRING AV ET FARTOY

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrorer i det vesentlige kinematisk styring av et fartoy i en girbane med gitt krumningsradius med forutbestemt lovbestemthet.

De navigerings- og styreproblemer som her skal behandles, vedrorer fartoy som har slik styredynamisk treghet at farvann som er. aktuelle for dem, kan anses trange. Et eksempel på dette er store tarikfartoy ved anlop av kyst og store ferger i innen-skjærsfart. Farvannene som er aktuelle for disse fartoy, betegnes i det etterfolgende som farleder. Det fundamentale prinsippet for navigering i farleder er at man kontinuerlig folger opp hvor fartoyet befinner seg. Man kjenner posisjonen i forhold til hensiktsmessige referansemerker (sjomerker, fyr, odder osv.). Posisjonen uttrykt i absolutte koordinater, f.eks. lengde og bredde, er ikke vesentlig. Posisjonsoppfolgingen finner sted ved observasjoner, f.eks. synsobservasjoner og radarobservasjoner av omgivelsene. Kurser i farleder tas ut fra sjokart eller ved hjelp av kurslinjer på en navigeringsradars indikator. Man holder en styrt kurs ved observasjon av kompasset og ved å folge med girvinkelhastigheten på et instrument.

Små kursendringer forårsaker ingen storre problemer. Behovet

for slike kan man oppdage ved enkle synsobservasjoner - f.eks.

når man går i med-linjen eller i en kurslinje på radarindika-toren„ Å styre inn mot slike korrigerte kurser synes heller ikke å være noe dominerende problem. Girvinkelhastighetsinstrumentet synes å være et godt hjelpemiddel ved slik styring. Ved store kursendinger med farledsbetingede krav til girens bråhet oker styreproblemet raskt i vanskelighetsgrad. Det er vanskelig med onsket noyaktighet å kunne forutsi hvor man vil befinne seg når giren er utfort. En vanlig rutine for styring i gir kan

beskrives på folgende måte:

Man går på en strak kurs i farleden, her kalt innseilingskurs, og skal svinge gjennom et sund e.l. og skal deretter gå på en ny strak kurs, her kalt utseilingskursen. Utseilingskursen

kan tas ut fra sjokart eller ved hjelp av en kurslinje på radar-indikatoren. Giren utfores ved beordring av et visst erfarings-betinget rorutslag (rorvinkel).

Giren, som altså utfores på ovennevnte måte, påbegynnes i en viss posisjon som man bestemmer ved observasjon (visuelt eller ved hjelp av radar). På grunn av treghet i rorsystem, fartoys-bevegelse m.v. velges nevnte posisjon en erfaringsmessig bestemt avstand foran det banepunkt hvor man regner med at giren får et

mer eller mindre fast girsentrum. Avhengig av den onskede gir-

. bue beordrer befalhaveren en viss rorvinkel, f.eks. styrbord 20°. På grunn av fartsreduksjon som folge av giren, avdrift m.m. er befalhaveren aldri helt sikker på hvor fartoyet vil befinne seg etter endt gir. Man kan få sammenliknelsesvis store feilposi-sjoner i forhold til farleden. For god gir kreves erfarne og dyktige navigatorer og observatører.

Straks for den nye strak-kursen - utseilingskursen - er inntatt, beordrer (gjentar) befalhaveren den nye kurs og rorgjengeren går fra den faste rorvinkelen og styrer over til den nye kursen ved hjelp av kompasset, girvinkelhastighetsinstrumentet og vanlig erfaring. I lopet av denne overgang må man også korrigere feil i sideposisjonen som har oppstått under giren. For denne korrigering kreves manovreringsplass. Dette skapes ved at man gjor giren krappere enn det som er betinget av bunntopografiske forhold eller andre hindringer. Krappe farledsgirer er såvel personellt som okonomisk krevende. Personellmessig kreves stor oppmerksomhet og erfaring. Dette er av stor betydning for sikker-heten under seilasen. Okonomisk representerer den krappe giren et energitap på grunn av fartsreduksjonen. Farten kan synke sterkt under en krapp gir. Den krappe giren kan også påvirke passasjerkomforten negativt.

En provet/alternativ styremåte er at man med kjennskap til det ytre miljo (bunnforholdene, avdrift m.m.) og til fartoyets rorutslag, bevegelsest-ilstand og dynamiske egenskaper,med in-strumenale beregningshjelpemidler, f.eks. datamaskiner, pre-dikterer fartoyets bevegelse og bane et antall båtlengder fremover. Den predikterte banen presenteres f.eks. på en radarindikator og kan dermed legges til grunn for styringen. Fremgangsmåten har den ulempe at den krever veldefinerte kunnskaper om en ofte meget komplisert fartoysdynamikk (opptil flere titalls dynamiske parametre). Idet parametrene kan endre seg med hensyn til bl.a. bunnforholdene i grunne farvann,kan nøyaktigheten bli mindre god. Av det ovennevnte fremgår at det foreligger behov og onskemål når det gjelder en forbedret navigerings- og styre-metode.

Grunntanken bak den foreliggende oppfinnelse er at man under girens stasjonære fase - dvs. den fase av giren hvor man har forutsetning for å arbeide med en godt kontrollerbar og styrbar kfumningsradius - ved hjelp av rorendringer soker å fore fartoyet frem på en slik måte at dets banekrumningsradius bestemt ved hjelp av instrumentale hjelpemidler om bord, med utnyttelse av reguleringstekniske metoder folger et på forhånd bestemt, hensiktsmessig program for banekrumningen i lopet av giren. Banekrumningsradien i dette girprogram eller denne planlagte modell av en onsket gir er i det etterfolgende kalt onske-radius.

Ifolge oppfinnelsen foreslås i overensstemmelse med dette en fremgangsmåte av det innledningsvis angitte slag med de kjenne-tegn som fremgår av krav 1. Oppfinnelsen vedrorer også en anordning for utovelse av denne fremgangsmåte.

Onske-radien bestemmes enten på et sjokart ved anvendelse av passere eller girmaler, eller også ved hjelp av en billedenhet. I sistnevnte presenterer man dels et bilde av fartoyets omgivelse, f.eks. i form av et radar-PPI-bilde, dels en bane matematisk definert i form av kurver og linjer, hvor banens posisjon på omgivelsesbildet ved hjelp av manovreringsorgan kan legges inn på en måte som er fordelaktig for den forestående passasjen. Ved at det i en billedpresentasjon av den sistnevnte type under selve giren fortlopende avbildes den planlagte girens gjenstående del, kan man på et tidlig stadium oppdage og korrigere oppståtte baneavvik.

Det er mest nærliggende (og kanskje enklest) å arbeide med en konstant banekrumningsradius. I alle fall er en konstant verdi for banekrumningsradien, tilsvarende en sirkulær girbane, å foretrekke, idet et sjokart legges til grunn for planleggingen av giren. Hvis banekrumningsradien bestemmes i forbindelse med at man frembringer og presenterer et onsket girbaneforlop på f.eks. en radarindikator, kan også en annen baneform, f.eks. en elliptisk, være et alternativ.

Hvis de her aktuelle instrumentale hjelpemidlene om bord - loggsystem, kompasser, vinkelhastighetsmålere, beregningshjelpemidler o.l. - arbeider med tilstrekkelig noyaktighet, kan den bane som fartoyet beskriver under girens stasjonære fase, betraktes som geometrisk gitt. Forstyrrelser som stammer fra avdrift, varierende bunnforhold i grunne farvann, varierende fartoysdynamiske egenskaper osv. vil i dette tilfelle kun resultere i små, reguleringsteknisk betingede folgefeil. "Man observerer altså her at hoveddelen av fartoyets girbane i prinsippet ikke påvirkes av noen dynamiske betingelser. Man behover kun legge merke til om de dynamiske betingelsene ved angjeldende tilfelle tillater en stasjonær gir med den onskede banekrumningsradien. Ovennevnte forhold utgjor den grunnleggende og særmerkende forskjell mellom styremåten det her er tale om og andre kjente, tidligere anvende eller prosjek-terte måter.

Selv om den skisserte, kinematiske styremåten gir forbedret navigeringsndyaktighet under den stasjonære banefasen, har forstyrrelser av ovennevnte type en viss mulighet for på en ukontrollerbar måte å påvirke baneforlopet i den innledende banefasen, idet banekrumningsradien minsker fra uendelig storrelse til den planlagte verdien. Det er derfor av vesentlig betydning at man her sorger for at disse forstyrrelser - forst og fremst de som stammer fra variasjoner i de fartoysdynamiske egenskapene - får så liten innvirkning som mulig på det innledende baneforlopet. For å oppnå dette kan man sette som et allment onskemål å gjore den innledende banefasen så reproduserbar som mulig. En måte for å gjore dette, er å gjore den innledende banefasen kort ved å påbegynne giren med et sammen-likningsvis stort rorutslag. Umiddelbart for den stasjonære fasen, dvs. når den instrumentbestemte verdien på radien i den startede giren begynner å nærme seg onskeverdien for banekrumningsradien, reduseres rorutslaget til det nivå som bestemmes av den reguleringsteknisk betingede folgingen.

Oppfinnelsen skal beskrives i tilknytning til figurene på ved-lagte tegninger, på hvilke

fig. 1 viser en fartoysgirs faktiske forlop,

fig. 2 viser en antatt, tilnærmet riktig modell av en gir,

fig. 3 viser et eksempel på parameteravhengigheten for den såkalte "foran-strekningen",

fig. 4 viser et eksempel på det grunnleggende blokkdiagrammet over anordningen ifolge oppfinnelsen,

fig. 5 viser et eksempel på en girmal,

fig. 6 viser geometriske forhold ved gir,

fig. 7-9 viser eksempler på anordninger med rund skala for presentasjon av girradier,

fig. 10 viser eksempel på en anordning med rett skala for presentasjon av girradier,

fig. 11 viser eksempel på hybrideform av digital-analog presentasjon av girradier,

fig. 12 viser eksempel på en grovstrukturmessig sammenstilling av en banemodelldefinerende billedenhet.

fig. 13 viser eksempel på en banemodell presentert i en billedenhet,

fig. 14 viser eksempel på en billedenhet med parameterstyrt banemodell, hvor billedenheten vesentlig representeres av billedskjerm og manovreringsorgan,

fig. 15a - f viser eksempler på hendelsesforiopet for og frem t.o.m. begynnelsesposisjonen for en gir slik dette hendelses-forløp presenteres på billedskjermen av en billedenhet med parameterstyrt banemodell ifolge fig. 14,

fig. 16a - c viser eksempler på hendelsesforløpet under en gir slik dette hendelsesforiopet kan ses på billedskjermen for en billedenhet med parameterstyrt banemodell ifolge fig. 14,

fig. 17 viser eksempel på en prinsippskisse av et aktuelt vinkel-forlop under en gir,

fig. 18 viser eksempel på et blokkdiagram over en anordning for bestemmelse av modellbestemt innseilingskurs under gir,

fig. 19 viser eksempel på et blokkdiagram over en billedenhet med banemodellgenererende organ som arbeider i polære koordinater, og som genererer et parameterstyrt banemodellbilde med radiallinje-punktraster,

fig. 20 definerer banemodellens polære koordinater,

fig. 21 viser eksempel på et blokkdiagram over en billedenhet med parameterstyrt banemodellbilde som genereres i rektangulære koordinater i lopet av omgivelsesbildets mellomsveipetider (interscan-f remgangsmåte) ,

fig. 22 viser eksempel på en billedenhet med symbolstyrt banemodell ,

fig. 23a - e viser eksempler på hendelsesforløpet for og frem til begynnelsesposisjonen for en gir slik dette hendelsesforløp kan ses på billedskjermen for en billedenhet med symbolstyrt billedenhet,

fig. 24 viser eksempel på nødvendig korrigering av banemodelltilpasningen ved billedenhet med symbolstyrt banemodell og når en viss girgeometri er til stede,

fig. 25 gir eksempel på en symbolstyrt banemodell som er utvidet

til å omfatte mer enn en gir,

fig. 26 viser eksempel på et blokkdiagram over anordningen ifolge oppfinnelsen, hvor styresignalet utgjores av differansen mellom onske- og innseilingsverdien for banekrumningsradien,

fig. 27 viser eksempel på et blokkdiagram hvor styresignalet utgjores av differansen mellom onske- og innseilingsverdien for fartoy-skrogets vinkelhastighet,

fig. 28 viser eksempel på et blokkdiagram hvor styresignalet utgjores av differansen mellom onske- og innseilingsverdien for fartoyets banevinkelhastighet,

fig. 29 viser eksempel på et blokkdiagram hvor styresignalet utgjores av differansen V- togR^' og

fig. 30 viser eksempel på et initierende rorprogram £ .

Fig. 1 skalbelyse det virkelige hendelsesforløpet ved inn-

gang i og utgang fra en gir, hvorved fartoyets kurs endres fra en innseilingskurs 10 til en utseilingskurs 11. Denne gir,

som forutsettes å ha en konstant banekrumningsradius R^, har en innledningsfase 12, en stasjonærfase 13 og en avslutningsfase 14. På grunn av begrenset raskhet i fartoyets rormanovreringssystem, fartoysdynamiske tregheter m.m. kan, som det tidligere er antydet, fartoysbanens krumning fra innseilingskursen 10

ikke momentant anta den onskede verdien R^.

Hendelsesforiopet i giren kan beskrives ifolge det etterfølgende. I et punkt 15, begynnelsesposisjonen, startes en bestemt utdreining av roret, Temmelig raskt folger derpå en dreining av fartoyet rundt giraksen. Fartoyet får på denne måte en innfallsvinkel (driftsvinkel) som gir en sidekraft og etter hvert også en bevegelse rettet inn mot den påbegynte svingen. Girbanens krumningssentrum som startes på denne måte, beskriver en evolusjonskurve 16, som ved korrekt rormanovrering på en markant måte avsluttes i det punkt 17 hvor krumningsradien har nådd verdien R^. Girbanens krumningssentrum har etter begynnelses-posisjonsbyeblikket forflyttet seg strekningen F i fartoyets opprinnelige ferdselsretning. Tangenten i evolusjonskurvens ende-punkt 17 peker mot det banepunkt 18 i giren hvor banekrumningsradien har antatt sin stasjonære sluttverdi R^. Dette punkt ligger omtrent i en avstand av 2F fra begynnelsesposisjonen.

Fartoyet har etter forflytningen F fra begynnelsesposisjonen 15 som regel fjernet seg meget ubetydelig i tverr-retningen regnet fra den opprinnelige innseilingskurslinjen 10. Man kan derfor ifolge fig. 2 lage seg en forenklet og for de fleste praktiske tilfeller tilnærmet riktig modell av giren ved å forutsette at den stasjonære fase 13 av giren som har den oppgitte radie-verdien R^, begynner allerede etter fartoysforflytningen F fra begynnelsespunktet 15. Dette forenkler i boy grad prosedyrene ved planlegging og iverksetting av girer. Tilnærmingen innebærer vanligvis at fartoyet til tross for rorsettingen fort-setter å gå en rett strekning av lengden F i sin opprinnelige fartsretning. Deretter begynner uten myk overgang en gir med radien R^.

For å iverksette en tenkt gir som begynner sin krumning i et bestemt punkt på den opprinnelige innseilingskurslinjen 10, må man altså starte rorsettingen i begynnelsespunktet 15 en bestemt avstand F på forhånd. Denne avstand F, som i det etter-følgende kalles"foran-strekningen", avhenger forst og fremst av de fartoysdynamiske egenskapene, av storrelsen på den onskede girradien og på karakteren av det program man velger for rorsettingen i girens innledningsfase. Også inngangsfarten i giren kan påvirke storrelsen av F. Hvis innledningsfasen gis forskjellige, store, faste rorutslag, kan parameteravhengigheten for foran-strekningen F eksempelvis få den karakter som er vist i fig. 3, hvor abscissen angir girradien R^og ordinaten angir foranstrekningen F, og hvor kurven 19a viser stort rorutslag, kurven 19b mellomstort og kurven 19c lite rorutslag. Ved å velge temmelig store faste rorutslag i innledningsfasen 12

kan man oppnå små og forholdsvis reproduserbare F-verdier. For fartoyer av den deplasserende typen viser foran-strekningen F

seg å være av omtrent samme storrelse som fartoyets lengde.

Flere måter er mulige for å bestemme og introdusere foran-strekningen F. I enklere tilfeller kan F være en strekning som de befalhavende på fartoyet etter sin erfaring finner er den beste. Man kan for bestemmelse av F også anvende et nomogram laget for hver båttype, hvilket nomogram har betydningsfulle parametre som inngangsverdier. I mer avanserte tilfeller kan F bestemmes ved datahjelpemidler, f.eks. automatisk.

Et alternativ til anvendelsen av faste rorutslag i innledningsfasen for å få en reproduserbar verdi på F, er at man ved å benytte reguleringstekniske metoder introduserer et bestemt, på forhånd laget program for reduksjon av girradien fra uendelig storrelse til den verdi som kjennetegner starten av stasjonærfasen 13. Et annet alternativ er å styre fartoyets eller fartoybanens vinkelhastighet slik at denne folger et gitt program i innledningsfasen 12. En egenskap felles for alle metoder for å redusere girradien fra uendelig storrelse til den onskede stasjonære verdien R^, er at fartoyets varierende dynamiske egenskaper kun gjor seg gjeldende som temmelig ubetydelige variasjoner i foranstrekningen F.

Av samme grunn som en stasjonær girbanefase 13 må etterfolge en innledende girbanefase 12, må man også regne med en avsluttende girbanefase 14. I lopet av denne skal girradien så raskt som mulig oke fra den stasjonære verdien R^til uendelig storrelse.

Ved slutten av girens avslutningsfase 14 skal fartoysbanen

ha stabilisert seg i den nye utseilingskursen 11. Liksom ved innledningsfasen 12 må man også her regne med banefeil forår-saket av forstyrrelser av samme slag som tidligere antydet. Idet imidlertid avslutningsfasen 14 i dette tilfellet er meget kort, blir banefeilene foranlediget av forstyrrelsene praktisk talt alltid av ubetydelig storrelse.

Av det foregående fremgår det at man i overensstemmelse med den antydede, kinematiske styremåten har gode forutsetninger for å virkeliggjøre en effektiv baneholding av fartoyet i en gir. Ved utgangen fra en gir kan man som folge av dette regne med betydelig færre banefeil i sideretningen enn ved tidligere styre-måter. Den manovreringsplass eller den banekorrigeringsstrek-ning man tidligere måtte arbeide med for passeringen av en port kan derfor ifolge den nye styremåten velges atskillig kortere. Med "port" kan her og nedenfor forstås f.eks. sund e.l.

Dette medforer i sin tur at girradien kan velges i stor grad

så stor som hindringene, f.eks. de bunntopografiske forholdéne, tillater. Derman har man nærmet seg betraktelig de oppsatte mål, forbedret navigeringssikkerhet, reduserte fartstap og forbedret passasjerkomfort.

En grunntanke ved oppfinnelsen er benyttelsen av en på forhånd laget, kinematisk modell av et fartoys girforlop. Parametrene i den antatte modellen bestemmes i en banemodell-definerende anordning som kan være av i det vesentlige to forskjellige slag. I enklere tilfeller utgjores den banemodell-definerende anordningen som tidligere antydet av et sjokart eller et kartbilde inklusive hjelpemidler av typen passer, girmal e.l. I

mer avanserte tilfeller arbeider man med en billedenhet som f. eks. kan være en radarindikator av PPI-typen.

Selve banemodellens grunnform er tidligere blitt antydet i tilknytning til fig. 2. Som regel har man alltid banemodellen mer eller mindre tydelig presentert i en avbildning av fartoyets omgivelser,-f.eks. et sjokart eller et radarbilde. Banemodellen omfatter normalt fem banedeler, nemlig innseilingskursen 10" for girens begynnelsespunkt 15', som her kan betraktes som gitt fra begynnelsen, innledningsfasen 12' , som er en fortsettelse av lengden F på innseilingskurslinjen 10' regnet fra begynnelsespunktet 15<1>, den svingte stasjonærfasen 13', avslutningsfasen 14", som vanligvis er kort, samt utseilingskurslinjen 11' etter giren, som iblant er gitt fra begynnelsen av.

Det forutsettes at fartoyets momentane posisjon i noen av modellens banedeler enten er angitt eller kan utpekes. Modellen behover videre ikke nodvendigvis å omfatte hele det ovennevnte forlop. I visse tilfeller behover kun deler av samme benyttes.

Geometrisk innebærer modellen i det vesentlige at man skal finne en fordelaktig ferdselsvei som på et egnet sted går ut fra innseilingskurslinjen 10', og som etter giren går over i utseilingskurslinjen 11'. I korthet kan man si at banemodellens geometriske parametre skal tilpasses slik at modellen geometrisk sett på en onsket måte utgjor en ferdselsvei som dels går fri av bunntopografiske eller andre hindringer, og som dels for- binder innseilingskurslinjen 10" med utseilingskurslinjen 11'.

Den på ovennevnte måte geometrisk-geografisk tilpassede modellen gir opplysning om en forestående eller pågående girs geometri. I det etterfølgende skal forst forholdene under girens dreiede, stasjonære banefase 13' betraktes nærmere.

En av girbanemodellens viktigste oppgaver er å skape forutsetning for å bestemme en eller alternativt flere styrestorrelsers onskeverdier, som muliggjor fremforing av fartoyet i den girbane som modellen foreskriver.

Det er her.nærliggende å velge enten krumningsradien R^- som også kan være representert ved det dermed ekvivalente krumnings-målet R^- - i den svingte delen 13' av girbanemodellen ifolge fig. 2 som styrestorrelse, eller alternativt den banevinkelhastighet som banemodellen med hensyn til fartoyets hastighet i banen vil foreskrive. Med banevinkelhastighet forstås her vinkelhastigheten for den fartoysbanetangent som folger fartoyet i giren og som på grunn av mulige variasjoner i fartoyets innfalls- eller driftsvinkel ikke nodvendigvis er lik fartoys-skrogets vinkelhastighet.

Onskeverdien R^bestemmes direkte, geometrisk ut fra modellen. Ved å anvende den allmenngyldige kinematiske sammenhengen

hvor V er hastigheten i banen og her betegner fartoyets banehastighet over grunn,R er momentan banekrumningsradius og ^ er momentan banevinkelhastighet, kan banevinkelhastighetens onskeverdi (0b bestemmes ifolge likningen

For å kunne danne styresignaler som kan legges til grunn for iverksettingen av en onsket fartoysgir, må man også bestemme de tilsvarende innseilingsverdiene som gjelder for fartoyets bevegelse i giren. Innseilingsverdien for fartoyets momentane banekrumningsradius, betegnet R , bestemmes ved å anvende det generelle uttrykket ovenfor ifolge likningen hvor Cjg betegner den momentane banevinkelhastigheten bestemt ved instrumentale hjelpemidler om bord. Uttrykkes den pågående girens skarphet i målet banekrumning R -1, får man

For å styre fartoyet så det virkelig folger den banemodell-bestemte giren, anvender man nå kjente reguleringstekniske prinsipper. Flere styrealternativer kan her anvendes. I. Man danner differansestorrelsen R^-R^og lar denne utgjore en innmatningsstorrelse, et styresignal, til en styreindikator eller til fartoyets rormanovreringssystem, hvor rorutslagene som oppnås manuelt eller automatisk i avhengighet av dette system, minimerer styresignalet. Dette gir til resultat at R^blir lik R^.

Hvis man danner signalet for fartoyets styring som differansen mellom banekrumningens onske- og innseilingsverdier R^-^ og

-lo

R^ , får man et styresignal som kan skrives som

Hvis man ser bort fra det omvendte fortegnet, er dette styresignal i girens stasjonærfase 13 reguleringsteknisk likeverdig med ovennevnte mer direkte styresignal R^- R^. Idet R& i stasjonærfasen 13 er tilnærmet lik R^, innebærer uttrykket i nevneren Rj3*Ra ^un en konstant skala endring av styresignalet. II. Man danner dif f eransestorrelsen 6j JD - Q oog lar denne utgjore en innmatningsstorrelse, et styresignal, til en styreindikator eller til fartoyets rormanovreringssystem, hvor rorutslagene som oppnås manuelt eller automatisk i avhengighet av dette system, minimerer styresignalet. Dette forer til at (0a blir lik 60^, og til at R^ dermed blir lik R^. III. Man danner en på hensiktsmessig måte oppbygget funksjon f (R^ - Rg, Q.^ - CJa) av dif f eransestorrelsene R^- Rg og tj, -£j og lar deretter det signal som representerer funksjons-D cl

verdien, utgjore en innmatningsstorrelse, et styresignal, til en styreindikator eller til fartoyets rormanovreringssystem, hvor rorutslagene som oppnås manuelt eller automatisk i avhengighet av dette system, minimerer styresignalet. Dette forer til at Ra blir lik R^og COa lik CJ^.

Det sist angitte styrealternativ III kan i visse tilfeller tenkes å gi en ut fra et reguleringsteknisk synspunkt mer fordelaktig innsvinging til en stasjonær holde-tilstand enn de ov-rige styrealternativene.

To alternativer er deretter mulige når det gjelder å realisere de reguleringstekniske funksjoner som skal bringe fartoyet til å utfore den modellbestemte giren. Enten kan en rorgjenger på hensiktsmessig måte motta informasjon om aktuelle styrestorrelser, i overensstemmelse med hvilke han etter gitte regler og/ eller egen erfaring styrer fartoyet manuelt slik at aktuelle innseilings- og onskeverdier får samme storrelse, eller også

kan et aktuelt styresignal (R^- R^, R^ - R_ \ U)^ -•CJaeller f (R^ - Ra, *$, - co^) ) tilfores en styreautomatanordning som gir en slik endring av rorposisjonen at styresignalet minimeres. Begge variantene skal beskrives nærmere i det etter-følgende, forst i tilknytning til fig. 4.

Girmodellen ifolge oppfinnelsen er valgt slik at girforiopet

kan kontrolleres uten kjennskap til eller hensyntagende til et stort antall fartoysparametre. Her ligger den store forskjellen mellom kinematisk å kontrollere en gir med utgangspunkt i en geometrisk girmodell og å kontrollere den ut fra en styredynamisk prediktering av et fartoys fremtidige posisjon med utgangspunkt i fartoyets nåværende posisjon og bevegelsestilstand med kjennskap til forskjellige fartoysparametre og forskjellige situasjonsparametre (avdrift, vindforhold m.m.).

Girmodellen ifolge oppfinnelsen inneholder prinsipielt i det vesentlige kun en storrelse representativ for f artoysparametre, nemlig en foranstrekning F, som er avhengig av fartoystype og fartoysstorrelse samt av program for rorsetting ved girens inn-ledning. F er for deplasserende fartoyer hovedsakelig uavhengig av farten. Som det er antydet tidligere, kan foranstrekningen F bestemmes enten etter erfaring ved hjelp av nomogram, eller

med beregningshjelpemidler (datamaskin-hjelpemidler).

I fig. 4 er vist et grunnleggende blokkdiagram over de anordninger som er innbefattet i de ovenfor beskrevne banestyrings-prosedyrene, hvor 20 representerer det banestyrte fartoyet med.rormanovreringssystem 21 (styremaskin). Med 22 er beteg-

net en banemodelldefinerende anordning som kan, som det er nevnt, utgjores av sjokart-hjelpemidler eller billedenhet.

Hvis denne anordning 22 utgjores av et sjokart eller et kartbilde likeverdig med dette, velger man i forste rekke den tenkte girbuens radius R^som styrestorrelse. Visse rutiner med å benytte passere og spesielt lagede girmaler finnes allerede fra gammelt av etablert blant navigatorer for gjennomforing av skikkelige (erfaringsbetingede) girer. Hvis man anvender passere, ser man kanskje forst ut en hensiktsmessig posisjon på sjokartet for banekrumningens start (18' i fig. 2). Man må dessuten og i tilknytning til dette velge en girsentrums-posisjon på sjokartet, slik som dreiepunktet for passeren

(17' i fig. 2). Ved navigering ifolge oppfinnelsen må man dessuten legge inn en foranstrekning F, og denne regnes bak-

lengs langs innseilingskurslinjen (10' i fig. 2) fra den nevnte posisjonen for banekrumningens start. Man kommer derved til det begynnelsespunkt (15' i fig. 2) på sjokartet hvor rorut-dreiningen skal begynnes.

Man kan også anvende en girmal. Med girmal menes her f.eks.

en transparent plate 23 i fig. 5 hvor det er lagt inn en familie av girsirkelbuer 24 med hensiktsmessig radieforskjell. Hver bue representerer en gitt R^-verdi. Ved å forskyve og dreie malen over sjokartet kan man lett velge den girsirkelbue (eller mellom-stilling mellom to buer) som gir best geometrisk tilpasning til den ferdselsvei som er fordelaktig å folge. Man behover i dette tilfellet ikke i et separat oyeblikk se ut et girsentrum. Denne metode kan innebære en tidsgevinst og en forenkling av fremgangsmåten. Posisjonen for girens sentrum er for ovrig ved bestemmelsen av giren oftest mindre interessant. I de punkter 25 på girmalen hvor det går ut.en girbue, kan man legge inn

st rakkursst rekninger 26 tilsvarende den aktuelle foranstrekningen F. Dette letter utpekingen av begynnelsespunktet på sjokartet.

Etter at girradiens onskeverdi er bestemt, kan man i forbindelse med arbeidet ved sjokartet også bestemme en vinkelhastighets-onskeverdi 03= V/R^som styrestorrel se for gjennomfbringen av giren. Hvis fartbyshastigheten V varierer betydelig under giren, bor imidlertid spesielle tekniske hjelpemidler tas i bruk for å bestemme W-^, slik det vil bli beskrevet senere.

Gjennomfbringen av en gir ved hjelp av onskeverdi for styrestbrrelse som er funnet på ovenfor angitte måte, innebærer en åpen - dvs. ikke tilbakekoblet - girstyring til forskjell fra forholdene ved girstyring hvor man benytter en billedenhet. Navigeringspresisjon i den åpne girstyringen avhenger dels av hvor nbyaktig girens begynnelsespunkt kan fastsettes ved observasjoner, og dels på hvor nbyaktig de andre benyttede, instrumentale hjelpemidler arbeider.

Et alternativ til det beskrevne sjbkart-tilfellet er billedenhet-tilfellet, hvor modellens samtlige banedeler frembringes ved hjelp av spesielle organ på en måte som vil bli beskrevet nedenfor. Foranstrekningen F fores her inn som en banedel som representerer den tidligere definerte innledningsfasen (12' i fig. 2). Begynnelsespunktet (15' i fig. 2) har således fått en veldefinert posisjon i forhold til den svingte banedelen

(131 i fig. 2) og dermed også i forhold til den port som skal passeres.Med kjennskap til fartoyets posisjon i banemodellen muliggjbres herved at den initierende rorsettingen kan finne sted uten direkte observasjon av valgte retningsmerker i fartoyets omgivelse.

Så snart fartoyet under en gir har passert begynnelsespunktet, påbegynnes en "nedtelling" av foranstrekningen F. I den tid fartoyet er i innledningsfasen, gis således banemodellen via beregningshjelpemidler en minskende foranstrekning F1, f.eks.

ifolge

F<1>= F - V-t

hvor t er tiden som går.

Etter som fartoyet går gjennom den svingte, stasjonære girbanedelen (13' i fig. 2) finner det sted en liknende nedtelling, som på en korrekt måte holder tilbake den ennå ikke passerte, gjenstående banemodellen i billedpresentasjonen.

Hvis forstyrrelser av et eller annet slag har fort fartoyet fra den bane modellen har foreskrevet, vil dette komme til uttrykk ved at den gjenværende del av banemodellen ikke lenger passerer den port gjennom hvilken den fra begynnelsen er. blitt lagt. Man introduserer da en slik korreksjon i banemodellens bane-krumningsradie at modellbanen igjen passerer den aktuelle porten. Hvis korrigeringen er stor, foretar man seg det samme som ved starten av en ny gir med en annen onskeverdi. Dette kan stille krav til innskytingen av en ny foranstrekning F^. av formen

hvor f (cj cl , cj, sD) er en funksjon som antar verdien null for k) a A>, jo = 1 og antar verdien F, k når kvotienten a / cx D er null.

For mellomverdier av kvotienten gir funksjonen f (co cl , cJ-J, D) verdier som grovt sett står i overensstemmelse.med fartoyets gir-dynamiske egenskaper. Analoge forhold gjelder for g(Ra/R^)•

Den antydede måten for via billedenheten å utfore korrigeringen av oppståtte banefeil kan betraktes som en slags tilbakekobling som stotter og stabiliserer styreforlopet. Av denne grunn foreligger det store muligheter for på en enkel måte å korrigere banefeil som f.eks. henger sammen med at man har valgt og in-trodusert en noe feilaktig verdi på foranstrekningen F. Trek-ker man de ytterliggående konsekvensene av dette ville man kunne tenke seg å helt utelukke foranstrekningen F. Herved reduseres antallet fartoysavhengige parametre i modellen til null.

Anlegget i fig. 4 innbefatter også på fartoyet anbrakte, instrumentale hjelpemidler i form av givere, regne-hjelpemidler m.m. som kreves for at man foruten R^, som bestemmes ved hjelp av den banemodelldefinerende anordningen 22, skal kunne frembringe

styrestorrelsene q,JD , m a. og R 3. som er nodvendige for styringen

av fartoyet. Utforelsen og arbeidsmåten for instrumenteringen det her dreier seg om, er i og for seg ikke vesentlig for reali-seringen av oppfinnelsestanken. En sammenstilling av allmenne egenskaper kan imidlertid være til hjelp når det gjelder å vurdere mulige styrealternativer i forskjellige praktiske anvendelser.

To baneparametre er i forste rekke interessante, nemlig banehastigheten V over grunnen og banevinkelhastigheten (0 a.

For å bestemme V finnes det en anordning 27 som vanligvis utgjores av en logg eller et loggsystem. Logger kan kvalitativt og når det gjelder utforelse være av svært forskjellige beskaffenhet. Et fundamentalt problem ved alle typer logger er at fartoyet meget ofte - og især ved girer - beveger seg fremover med en betydelig drifts- eller innfallsvinkel ((3) på den måte som

er vist i fig. 6. I denne figur, som viser et koordinatsystem, hvor abscissen antas å være ostlig retning og er betegnet med E, mens ordinaten antas å være nordlig retning og er betegnet med

N, er fartoyets girbane, som i fig. 1, betegnet med 13, og dets girsentrum 17,og her angir

Ya kursvinkelen for fartoysbanen i fartoysposisjonen

'f kursvinkelen for fartoyets langskipsretning (stevnskurs) U =Y banevinkelhastigheten (i fartoysposisjonen)

cl .cl

("j£=Yff art oys skrogets svingehastighet (girvinkelhastigheten) R £1 =V/u> clfartoysbanens banekrumningsradius

u fartoyets langskipshastighet over grunnen v fartoyets tverrskipshastighet over grunnen V fartoyets banehastighet over grunnen (fartsvektorens sum) fartoyets drifts- eller innfallsvinkel.

Banehastigheten V over grunnen bestemmes noyaktigst ved hjelp

av en tokomponentlogg, som f.eks. er av dopplertypen. Et slikt loggsystem måler mot sjobunnen eller alternativt mot et dypt, forhåpentligvis stillestående vannskikt. Man får nå en nesten korrekt verdi for V ifolge

Denne beregning krever vanligvis beregningshjelpemidler av et eller annet slag, f.eks. datamaskiner.

Enkel-logger som måler hastighet kun i langskipsretningen, dvs. u-komponenten, vil av kostnadsmessige grunner forelopig være de dominerende. Hvis loggen er av dopplertypen og måler mot bunnen, kan man - hvis kravene til presisjon krever det - utfore en korrigerende beregning ifolge

I mangel av opplysninger om v kan man anvende en vurdering av (3. En vanlig verdi for (3 i en gir ligger innenfor vinkelområdet

5 - 10°. Hvis det ikke foretas noen korrigering, kan altså

feil i V nå opp til vel 1%. I mange praktiske tilfeller kan imidlertid en feil av denne storrelse godtas. Et ofte god tilnærmet verdi på (3 kan på den måte som beskrives senere, fås fra biiledenhetens regnekretser.

Mindre gunstig er forholdene hvis man anvender enkel-logger

som kun måler langskipshastighet i forhold til det omgivende vann. Trykk-loggen er den mest vanlige logg av dette slag. Måleprin-sippet for denne logg gir i og for seg ikke spesielt god presisjon. Feilen forstorres til og med ved at et lag av overflate-vann i bevegelse kan gi fartoyet et betydelig ekstra, ikke re-gistrert hastighetstillegg over grunnen. Hvis det kreves, kan naturligvis - etter en vurdering av overflatevannskiktets has-tighetsvektor - en kontinuerlig beregning utfores av korrigeringen. For dette kreves imidlertid beregningshjelpemidler,

som mange ganger kan kan være mer kompliserte og kostbare enn onskelig. En uteblitt korrigering kan i de minst gunstige tilfeller kanskje gi feil av omtrent storrelsen 3% i V. For mange navigeringsoppgaver kan imidlertid de banefeil som fås av denne grunn, også innebære at den her angjeldende navigeringsmetoden medforer en betydelig forbedring. Hvis man benytter en billedenhet for styring og overvåking av girforiopet, får man, som tidligere angitt, en tilbakekobling som gjor det mulig uten storre ulemper å arbeide med ellers ikke ubetydelige feil i V.

For bestemmelse av Cj_ finnes det en anordning 28, og det er

mest nærliggende å anvende gyro-hjelpemidler. En viss for-siktighet må imidlertid utvises her. Den korrekte verdien for U) clbestemmer man ifolge fig. 6 ut fra

Vinkelhastigheten ( x>^ for fartoysskroget bestemmes enten ved en derivering av gyrokompass-signalene, eller ved en mer direkte måling ved hjelp av et skrogfast girvinkelhastighetsgyro (hastighet sgyro).

Hvis navigeringsfremgangsmåten krever en mer korrekt verdi for G)a, må en kontinuerlig beregning av (3 gjennomf ores. Av fig. 6 fremgår at

Denne bestemmelse av "(3 krever - foruten tilgang på beregningshjelpemidler - også tilgang på en tokomponentlogg. Hvis det

sistnevnte ikke er tilfelle , er utsiktene som regel mindre fordelaktige for bestemmelse av helt pålitelige verdier for "(3.

Som fordelaktig kan anfores at '(3 under storstedelen av den stasjonære fasen er forholdsvis liten..Fartoyet befinner seg da i en stasjonær sving med en tilnærmet konstant innfallsvinkel. Innfallsvinkel-endringen gir i det vesentlige bidrag kun under innledningsfasen, hvor man, .som nevnt tidligere, anvender andre metoder for å få god navigeringspresisjon. På grunn av farts-endring ved skarpe girer kan imidlertid en mindre endrings-hastighet i innfallsvinkelen * (3 oppstå o ogsa o under den stasjonære fasen. De feil man begår ved å se bort fra (3, kan i mange tilfeller betraktes som mindre betydelige og dermed mindre vesentlige for den totale navigeringspresisjonen. I dette tilfelle

anvender man altså hastighetsgyroindikeringen som erstat-ning for y

Navigeringsparåmetrene V og ° a kunne alternativt også bestemmes med andre hjelpemidler enn logger og gyroer. Ved hjelp av en eller flere innmålingsavfolere om bord, som mer eller mindre kontinuerlig bestemmer avstand og retning til diskriminerbare

faste punkter i fartoyets omgivelse, kan både V og (J autledes.

Til dette kreves imidlertid en ikke uvesentlig datamaskin-kapasitet. Metoden krever også temmelig god signalkvalitet.

Den synes i dagens situasjon ikke å ha kommet til åpen anvendelse. For bestemmelse av storrelsene R = V/& > , alterna-

2^ a a

tivt Ra~ = <^a/V og (4^ = V/R^ kreves i og for seg kjente, kvotientdannende organ eller regnehjelpemidler,som i fig. 4 betegnes med 29 respektive 30. Beregningen kan enten utfores i separate enheter - analogt eller digitalt arbeidende - eller også utfores som delprosesser i en datamaskin.

Det skal nå beskrives noen utforelsesformer av de indikerings-

og presentasjonsorgan som for rorgjengeren presenterer de frem-tatte onske- og innseilingskursverdiene. Disse hjelpemidler bor være plassert umiddelbart foran rorgjengeren i nær tilknytning til ror-rattet. I og med at rorgjengeren styrer fartoyet i overensstemmelse med de der angitte styrestorrelsene, vil fartoyet folge banen som er modellbestemt i anordningen 22.

Det forutsettes at rorgjengeren til å begynne med arbeider på konvensjonell- måte med et ror-ratt hvis utslag - enten direkte eller via et rormaskinsystem - frembringer et rorutslag. I

fig. 4 er rorgjenger og ratt markert skjematisk med en blokk 31, fra hvilken det går ut en strekprikket linje til rormanov-reringssystemet for markering av at dette påvirkes ved rorgjengerens innstilling av rattet. Noen forhold som viser hvordan rorutslaget er avhengig av rattutslaget, er ikke nodvendig i denne forbindelse. Som det er beskrevet tidligere, er tre styrealternativer betegnet I, II og III definert.

I styrealternativ I utgjores girforlopets styrestorrelser av

den onskede (utvalgte) og den virkelige banekrumningsradien,

Rkrespektive R . Den presentasjons- eller indikeringsanordning som viser R^og R , er i fig. 4 betegnet med 32, og en strekprikket linje til blokken 31 markerer at denne anordning avleses av rorgjengeren. Presentasjons- eller indikeringsanordningen 32 kan gis flere forskjellige utforelsesformer. Man skal til å begynne med skille mellom en rent digital og en rent analog presentasjonsform. Den rent digitale presentasjons-formen synes i denne forbindelse mindre egnet. To tallverdier skal avleses og deres differanse - positiv eller negativ - dannes. Denne prosedyre er lite anskuelig, hvilket forer til en relativt langsom oppfattelse og ordre-effektuering. Den bioteknologiske tilpasningen er med andre ord lav. Kombinasjoner av digital og analog presentasjon kan imidlertid, som det vil bli vist senere, være mulige alternativer.

Fig. 7 viser et eksempel på et enkelt analogt arbeidende arrangement, hvor og R presenteres i en rund skala-anordning 33 med gradering i girradie, f.eks. i enheten kabellengder (kbl, 185 m). Av bioteknologiske grunner - her samhorigheten mellom styrbord og hoyre respektive babord og venstre - presenteres styrbordgirer til hoyre og babordgirer til venstre i skala-anordningen. Storrelsen av styrestorrelsen R^ indikeres ved hjelp av en viser 34 eller tilsvarende. I de enkleste tilfeller presenteres R^-verdien muntlig for rorgjengeren, f.eks. styrbord 4 kabellengder. Ved utforelsen av styreordren fikserer rorgjengeren 4 kbl-gradstreken og dreier roret til visermerket for R^-verdien stan-ser på denne skalastrek. De bioteknologisk-ergonometriske betingelser foreskriver her videre at en utdreining av ror-rattet mot hoyre (kursendring mot styrbord) skal resultere i en innseilingskurs-verdiindikering med bevegelse til hoyre. På samme måte skal en rattbevegelse mot venstre- kursendring mot babord, gi indikeringsbevegelse til venstre. Dette betyr at skalaen skal angi voksende radiusverdier innover mot midt-still ingen (rettet rett opp), hvilken stilling vil si at kursen er strak. Mot skalaens ytterstillinger indikeres stadig mindre, skarpere girradieverdier.

I stedet for å gradere skalaen i girradius eller banekrumningsradius, kan man også gi skalaen en gradering i det inverterte mål av banekrumning. Dette mål kan enten være den inverterte verdi av banekrumningsradien eller også et normalisert, dimen-sjonslost mål bestemt av kvotienten mellom f.eks. fartoys-lengden og banekrumningsradien. Skalagraderingen får i dette tilfelle store måletall i skalaens ytre deler og små i skalaens indre deler. Indikering og styrefremgangsmåte er ellers ufor-andret.

•Det er for en viss type fartoyer eller for en viss fartoysstorrelse ofte aktuelt å kun benytte kontrollerte girer med

radier innen et gitt intervall. For banekrumningsradier storre enn den maksimalt benyttede, kan det på den måte som er vist prinsipielt i fig. 8, være hensiktsmessig at man via en automatisk omkobling av instrumentet sorger for at instrumentet da i stedet indikerer fartoyets eller fartoybanens vinkelhastighet. Dette kan gjore det lettere for rorgjengeren å holde strak-kursen.

For å hjelpe rorgjengeren til bedre å huske den muntlig oppgitte R^-verdien, kan det på den måte som er vist prinsipielt i fig. 9, være hensiktsmessig å sampresentere R^-verdien i skalaen, f. eks. i form av en bevegelig "rytter" 35 eller andre instrument-visere. Dette arrangement egner seg kanskje best i de tilfeller hvor den banemodelldefinerende enheten er en billedenhet med manovreringsorgan for innstilling av den aktuelle verdien av banekrumningsradien. I fig. 9 vises forholdene i en styrbordgir. I det viste oyeblikk gjelder Ra< R^, hvilket (hvis for-andringshastigheten er liten) betyr at rorutslaget er noe for stort. Rorrattet skal da dreies mot venstre (babord), og dette resulterer i"at R -indikeringen beveger seg mot venstre (babord). En alternativ, bioteknologisk fordelaktig utforelsesform av presentasjonsanordningen kan man få hvis den runde skalaen erstattes med en lineær skala som fortrinnsvis gir horisontal ori-entering. Fig. 10 viser et eksempel på et slikt arrangement tilsvarende det som er vist i fig. 9. Elementene som inngår i dette., har samme betegnelser som i fig. 9, men med tillegg av apostrof.

Ved de tidligere viste anordningene ifolge fig. 7-9 arbeider man fortrinnsvis med vanlige viser-instrumenter. Ved anordningen ifolge fig. 10 kan man også - foruten dreiespoledrevne viser-anordninger e.l. - med fordel velge rent optiske indikeringsanordninger. R a.-verdien kan f.eks. angis ved hjelp av en lys-soyle (termometerpresentasjon) eller med en lys-strek. Lys-dioder, flytende krystaller og glim-indikatorer er eksempler på komponenter som egner seg til indikering av dette slag. Både trinnvis og kontinuerlig arbeidende anordninger kan velges.

Det kan i mange anvendelser bli aktuelt at det med forholdsvis god noyaktighet indikeres banekrumningsradier innenfor et måle-område som er storre enn en dekade. Til dette kan kreves

i og for seg kjente anordninger og rutiner for. å variere indike-ringsanordningens skalafaktor og gradering, eventuelt i kombinasjon med skifting mellom forskjellige måle-områder.

I utforelsesformen ifolge fig. 8 er som et alternativ en gir-vinkel-hastighets-indikering forutsatt å være innlagt innenfor det mindre interessante område hvor banekrumningsradien er storre enn den maksimalt utnyttede verdien. Naturligvis kan vinkelhastighetsindikeringen også skje ved hjelp av et separat instrument som kan indikere bane- eller girvinkelhastigheten selv under selve girfasen i de tilfeller hvor dette er av interesse.

Det kan i mange tilfeller være onskelig å kombinere rent analog situasjonspresentasjon ifolge det ovenstående med et digitalt sladre-instrument" for angivelse av radien. Selv om den digitale indikeringen av banekrumningsradien ikke er bioteknologisk fordelaktig for styreverdigivningen i folgings-prosedyren, - kan den imidlertid raskere og mer nbyaktig enn den analoge presentasjonen opplyse rorgjengeren eller en annen per-son i hans nærhet om storrelsen på den aktuelle banekrumningsradien.

I fig. 11 er vist et eksempel på en annen og til tross for enkelheten effektiv kombinasjon av analog og digital presentasjon av banekrumningsradien, betegnet med 36 respektive 37. Den analoge delens bioteknologiske funksjon er her blitt redusert til skiftingen mellom tre atskilte situasjonsangivelser vist med f.eks. lyssignaler av et eller annet slag. I fig. 11 angis lyssignaler som tente lamper merket med x. Den viste situasjonen gir rorgjengeren opplysning, om at R^(innseilingskrumningsmålet mindre enn bnskekrumningsmålet). Han bor derfor styre hardere mot styrbord (hoyre),dvs. slik at også den midtre R a-lampen tenner.

I piresentasjonsalternativene ifolge fig. 9 og 10 baserer rorgjengeren sin styremanbvrering forst og fremst på den observasjon han gjor av posisjonsforskjellen mellom de to viser-indi-keringene. De to viserindikeringenes posisjon ellers i skalaen er ofte mindre interessant for rorgjengeren. Idet viser- indikeringen under et mer eller mindre dynamisk folgesforlop vanligvis ligger meget nær hverandre, vanskeliggjøres mulig-hetene for nbyaktig avlesning av forskjellsposisjonene. Det kan av denne grunn være fordelaktig å innfore et " A-instrument" som angir styresignalene R, - Rg i forstbrret skala. A-instrumentet kan f.eks. på den måte som er vist i fig. 9 og 10, hvor det er betegnet med 38 respektive 38', være anordnet i umiddelbar tilknytning til indikeringsanordningen for og

V

Også i det tilfelle hvor man arbeider med en kombinert digital-analog presentasjon av styrestbrrelsene ifolge fig. 11, kan det være fordelaktig å innfore en A-indikering. Dette kan i og for seg ordnes på flere ulike måter, hvorav fig. 11 gir eksempel på en måte,hvor A-indikeringen er betegnet med 38".

I styrealternativet II arbeider man med styrestbrrelsene0)^og CO a.. Presentasjons- eller indikeringsanordningen for disse styrestbrrelser er i fig. 4 betegnet med 39, hvor også i dette tilfelle en strekprikket linje til blokken. 31 markerer at anordningen avleses av rorgjengeren.

Samme teknikk som er antydet i tilknytning til fig. 7-11, kan stort sett anvendes også her. Et unntak må muligens gjb-res for alternativet i fig. 7 og 8. Rorgjengeren forutsettes i dette tilfelle å fiksere en muntlig presentert onskeverdi på styrestbrrelsen, noe som her kan bli vanskelig å gjennomføre, ettersom 00^på grunn av fartsreduksjonen i en gir ofte varierer i storrelse.

Skalakarakteren blir i dette tilfelle slik at voksende verdier for Ol-tøog k<>>agir indikeringsutslag som vokser mot hoyre ved utfbrelse av styrbordgirer og vokser mot venstre ved utfbreise av babordgirer på samme måte som hår et krumningsmål anvendes som styrestbrrelse.

Ved styring med vinkelhastighet som styrestbrrelse kan det finnes storre grunner enn tidligere til å komplettere indikeringen med en digital sladre-verdi for R^og/eller R&.

For ytterligere å lette rorgjengerens arbeide kan det her mulig-vis være være hensiktsmessig å erstatte det konvensjonelle rattet for en mer direkte utdreihing av roret med et manovreringsorgan - av utseende gjerne formet som et ror-ratt - som ved hjelp av en reguleringsteknisk innfort tilbakekobling gis den funksjon at fartoyet eller dets bane skal styres med en vinkelhastighet bestemt av manovreringsorganets utdreiningsposisjon (manuell vinkelhastighetsstyring i stedet for manuell rorvinkel-styring).

Styrealternativ nr. III, som arbeider med et styresignal som som regel ikke kan gis en direkte fysikalsk fortolkning, kan virke noe fremmed ved manuell styring. En styreindikator-instrumentéring 40 kan imidlertid være bygget opp på prinsipielt samme måte som beskrevet i tilknytning til styrealternativ nr. II. Som det er antydet tidligere, kan dette styrealternativ tenkes å gjore folgeprosedyren reguleringsteknisk mer gunstig enn de to andre styrealternativene.

På den måte-som er vist i fig. 4, er det til rormanovrerings-systemet 21, rormaskinen, koblet en regulator- 41, som mottar og signalbehandler (på hensiktsmessig måte omformer) styresignalet fra anordningene 32, 39 og 40 for det fores til fartoyets rormanovreringssystem 21.

Regulatoren 41 kan i de enkleste tilfeller utgjores av en slags konvensjonell PID-regulator. ID-delen i regulatoren svarer for signalbidrag av integrerende og deriverende karakter. Ved hjelp av disse signaltillegg kan et styreforlop på hensiktsmessig måte stabiliseres - etter prinsipielt samme intensjoner som en rorgjenger etter sin erfaring dreier roret ved håndstyring for så raskt som mulig å gjore folge-feilen så liten som mulig.

Selv om et fartoy er blitt utrustet med hjelpemidler for en

i det vesentlige automatisk styring ifolge det ovenstående,

er det alltid sterke grunner for komplettering av utstyret med

anordninger beregnet for håndstyring. Et kompletterende utstyr for manuell styring bor finnes ikke bare som en alternativ styremåte, men også som en reserve-styremåte i spesielle tilfeller.

Indikeringsanordninger for presentasjon forst og fremst av Rk og R kan - ved siden av den situasjonspresentasjon som f.eks. en radarindiktator kan gi - være til stor hjelp for den allmenne, overvåking og kontroll som utfores av personale på fartoyets bro. Alle de ovenfor beskrevne presentasjons-formene - analoge, digitale og hybride - kan her komme på tale.

I mange tilfeller - især ved manovrering av store fartoyer -

kan fartoyets dynamiske egenskaper være meget spesielle. De likninger som beskriver egenskapene, kan f.eks. oppvise mar-kante ulineariteter, og parametrene i likningene kan variere sterkt med omgivelsene, bevegelsestilstanden, belastnings-graden osv. Av denne grunn foreligger det mange ganger et på-tagelig behov for i avhengighet av nevnte omvekslinger å variere parametrene i regulatorens funksjon.

Den moderne reguleringsteknikk har vist veier for dimensjone-ring av regulatorer som kan tilpasses til systemets vekslende forutsetninger. Slike tilpassbare regulatorer kan også gjores mer selv-innstillende.

Et forhold som er allment kjent for forskjellige typer styre-

og reguleringssystemer, har vist seg å kunne virke skadelig inn på navigeringsresultatet. Under den stasjonære delen av giren, hvor Rg er tilnærmet like stor som R^, må man alltid regne"med et antall som oftest statistisk betingede forstyrrelser, slik som stoy i aktuelle målesignaler (f.eks. på grunn av sjogang), manglende oppmerksomhet eller utilstrekkelig dyktig-het hos rorgjengeren e.l. Dette forer til at R^ under en gir utforer dynamisk betingede, vilkårlig forlopende svingninger rundt R^. Det har vist seg at man ved utforelse av girer med forholdsvis små girradier, har gode forutsetninger for å be-grense folge-feilen - f.eks. representert av differansen mellom verdiene R^og R presentert for en rorgjenger - til et forholdsvis lavt nivå. Dette betyr at den eventuelle feil i middelverdien for den indikerte girradien R a- og dermed krumningsradien i den gir som fartoyet utforer - som regel blir av ubetydelig storrelse. Ved girer med forholdsvis stor girradie, reduseres imidlertid systemets reaksjonshastighet. Folgefeilen forstorres således, og tidene for avvikelse fra den rette verdi

forlenges. Dette medforer at frekvensen i de korrigerte ror-bevegelsene minsker, hvilket betyr at styrevanskelighetene oker og stabiliteten i systemet reduseres. Ulemper av dette slag foreligger både ved manuell og ved automatisk styring. Især reduseres ved manuell.styring rorgjengerens folelse for den middelverdi den indikerte girradien R • asvinger omkring under et aktuelt intervall av giren.

Ved manuell styring i girer med konstant eller tilnærmelsesvis konstant hastighet korrigeres feilen enklest ved at man forst med instrumentale hjelpemidler danner et aktuelt feilsignal som et mål på storrelsen

i en valgbar, aktuell banedel, hvor t er tiden som går. Varierer fartoyshastigheten i lopet av giren, får man et mer riktig mål på feilintegralet hvis integreringen utfores med hensyn til den"tilbakelagte veien. Feilintegralet for da formen

hvor V er fartoyets hastighet og s veien.

Alt etter karakteren av styreforiopet kan det aktuelle feilintegralet gis den mer generelle funksjonsformen

f.eks. ifolge en eller flere av feilfunksjonene

hvor n er en valgbar aweiningskonstant og m et valgbart, helt tall.

Aktuell feilfunksjonsdanning startes f.eks. i begynnelsen av

girens stasjonære fase,og signalet presenteres - eventuelt etter at det har oversteget en gitt terskelverdi - i en hensiktsmessig form for rorgjengeren. Denne gir akt på signalets tegn, alterna-

tivt også dets storrelse, og utforer overensstemmende med dette slike rorbevegelser som gir storre og/eller mer langvarige styreawik - Rg i den retning som minimerer nevnte feilfunksjon.

Presentasjon av aktuell feilfunksjon for rorgjengeren kan skje

på flere alternative måter, og det skal gis noen eksempler. En enkel måte er å gi en av eller begge de for rorgjengerens presenterte verdier R^og R et"falsk"tillegg som et mål på feilfunksjonen. Dette foranlediger rorgjengeren til å gi storre vekt til rorutslaget,som minimerer feilfunksjonen uten at han behover reflektere nærmere over årsakssammenhengen i manovren. Den skala man velger for feiltillegget, må ikke være for stor, ettersom reguleringsstabiliteten i systemet ellers kan bli dår-ligere. For en rorgjenger innebærer denne styremåte ingen ekstra mental belastning i form av f.eks. utvidede og/eller mer kompliserte regler for styreoppgaven.

Et andre presentasjonsalternativ innebærer at feilfunksjonen presenteres-separat for rorgjengeren. Flere fremgangsmåter kan komme på tale. Optiske og/eller akustiske hjelpemidler gir kanskje de storste fordelene. Feilfunksjonens tegn kan f.eks. forbindes med signalkarakteren eller til det sted i presentasjonspanelet hvor signalet utsendes. En pil e.l. hensiktsmessig plassert i presentasjonspanelet kan gi den onskede informasjon. Skulle en styrkemarkering av feilfunksjonen være onskelig, kan både analog og pulset - f.eks. digital -

teknikk komme på tale.

Ved automatstyring med girradie som styrestbrrelse er forut-setningene for et godt navigeringsresultat betydelig storre,

selv om forholdene når det gjelder det reguleringstekniske i det vesentlige er de samme som ved manuell styring. Hvis de reguleringstekniske kretselementer som inngår i systemet, arbeider lineært eller tilnærmet lineært, kan man regne med at en middelverdi R - regnet over et aktuelt intervall av giren - tilnærmet folger R^, selv ved girer med temmelig stor radius.

I den grad de reguleringstekniske kretselementer arbeider ulineært, kan imidlertid middelverdien for R aunderkastes ikke onskelige variasjoner eller en langsom utdrift forst og fremst ved utforelse av girer med forholdsvis stor radius. Man kan også her addere til det egentlige styresignal som representerer - R , en signalkomponent som i en hensiktsmessig skala er et mål på nevnte feilfunksjon. I mange reguleringstekniske anvendelser skjer ofte via en forekommende PID-regulator en liknende feilsignaldannelse som er slik at en ikke avveiet feilintegralkomponent (n = 0, m = 1) adderes til styresignalet.

0

I styreautomatfunksjonen kan man med fordel også innbefatte

en del operasjoner som henger sammen med skiftingen mellom de tre forskjellige, ovennevnte banefasene: innledningsfasen, stasjonærfasen og avslutningsfasen. Til dette kreves utforelse av et antall logiske operasjoner (tilstandsforandringer). Disse vil avhenge av et flertall faktorer i systemet, hvis art ikke kan presiseres for anvendelsen er definert og spesifisert. I tilknytning til fig. 26 - 30 vil det bli gitt eksempler på grunntrekkene av noen mulige instrumenteringsalternativer, men for dette skal den banemodelldefinerende anordning utfort som billedenhet for bestemmelse av girers onskeverdier og for overvåking av girers gjennomfbring beskrives nærmere i detalj under henvisning til fig. 12.

Billedenheten, som kan utgjore f.eks. en radarindikator av PPI-typen med visse nedenfor nærmere angitte tilleggsfunksjoner,

er koblet ("slaved" med) til en eller flere innmålingsavfblere 42. Et nærliggende eksempel på en innmålingsavfbler er et navi-geringsradarutstyr. Billedenheten kan også kobles til en enhet 43 for spesiell tilleggsinformasjon. Under henvisning til fig. 12 innbefatter billedenheten fblgende delanordninger, nemlig: en billedskjerm 44, kartkretser 45, målernerkekretser 46, diverse manbvreringsorgan, kollektivt betegnet med 47, banemodellgenererende organ 48, manbvreringsorgan for de banemodellgenererende organene, kollektivt betegnet med 49, samt mottakelses-organ 50 (interface) for tilleggsinformasjon fra enheten 43. Til den banemodellgenererende komponenten 48 er det koblet organ for tilfbrsel av stbrrelsene V og (3, nemlig en fartslogg

27 og en med denne seriekoblet hastighetsvektorberegner 51,

et kompass 5 2 for tilfbrsel av storrelsen Y"fsamt en vinkel-hastighetsgyro 28 for tilfbrsel av storrelsen 0Ja-

Kartkretsene 45 kan utgjores av kretser eller forskjellige andre anordninger som ved hjelp av billedskjermen 44 og med utgangspunkt i informasjon som mottas fra en tilknyttet innmålingsavfoler 42 genererer og på nevnte billedskjerm presenterer et kartbilde av fartoyets omgivelse. Angjeldende kartbilde skal med nodvendig noyaktighet og opplosning gjengi for fartoyets fremforing i farleden relevante og adekvate deler av forskjellige former for farledsbegrensninger og hindere. Kartkretsene skal tillate at nevnte kartbilde kan genereres dels i en valgbar skala, og dels med valgbar retningsorientering - f.eks.nord opp eller fartoyets langskipsretning opp på bildet - og at fartoyets posisjon blir markert på en slik måte at den i kartbildet enten tilsvarer et fast, men valgbart punkt på billedskjermens flate eller tilsvarer et punkt som ifolge skalaen beveger seg med fartoyets hastighet på billedskjermens flate (true motion). Målemerkekretsene 46 genererer og presenterer på billedskjermen målemerker, f.eks. punkter, sirkler eller rette linjer, for å bestemme avstand, retninger, hastigheter og/eller aksellerasjoner.

Manovreringsorganene 47 innbefatter dels organ for instilling

av kart- og målemerkekretser og dels for til- eller frakobling av presentasjon av kartbilde og målemerker. Eksempler på slike rnanovreringsorgan er organ for fokusering av kartbildet, organ for bildets lysstyrke, organ for billedkontrast, organ for valg av billedskala, organ for valg av bildets retningsorientering, organ for valg av fast eller bevegelig fartoysposisjon på bildet, organ for til- eller frakobling av målemerkenes presentasjon på billedskjermen samt organ for innstilling av målemerkene som genereres av målekretsene 46. Disse organene forutsettes dels å kunne ha en avlesbar innstilling og dels å kunne gi en i en eller annen analog eller digital signalform, f.eks. elektrisk spenning, utlesbar opplysning om innstillingen.

De banemodellgenererende organene 48 skal i parametervariabel utforelse og på billedskjermen presentere en ikke tidligere nevnt banemodell på en slik måte at den presenterte banemodellen angis riktig i forhold til skalaen (i samme skala som omgivelsesbildet) og at den i forhold til både fartoyet og omgivelsene gjengis riktig med hensyn til posisjon og retning. De banemodell genererende organene kan utfores slik at banemodellen parameter-styres eller symbolstyres på en måte som skal beskrives nedenfor. Banemodellen i parameterstyrt eller symbolstyrt utforelse kan på billedskjermen presenteres enten alene,sammen med omgivelsesbildet/kartbildet fra enheten 45, sammen med målemerkene fra enheten 46 og/eller sammen med tilleggsinformasjon fra en-hetene 43 og 50.

Ved hjelp av manovreringsorganene 49 for de banemodellgenererende organene 48 kan parametrene i banemodellen innstilles,

og presentasjonen av banemodellen kan kobles til eller fra. Disse manbvreringsorgan er utformet slik at de dels gir avles-barhet av innstilte parameterverdier eller i forekommende tilfeller av innstilte programmer for parameterverdier, og dels - eventuelt via de modellgenererende kretsene 48 - gir i analog eller digital signalform, utlesbar opplysning om innstilte verdier eller programmer for parameterverdier. Eksempel på slike manbvreringsorgan er organ for til- eller frakobling av presentasjonen av banemodellen helt eller delvis, manbvreringsorgan for innstilling av en forestående girs begynnelsespunkt til et avstand L - "planleggingsavstand" - foran fartoyet og langs en kurslinje som går ut fra det punkt på billedskjermen som tilsvarer fartoyets posisjon, hvilken kurslinje med nbdvendig nbyaktighet retningsriktig gjengir fartoyets nåværende banekursretning, manbvreringsorgan for enten innstilling av lengden av foranstrekningen F eller for innstilling av et program - f. eks. bundet av valgte rutiner for rorsettingen ved påbegynnelsen av en gir - for valg av lengden av foranstrekningen F, manbvreringsorgan for innstilling av banemodellens svingede banedels krumningsradius eller av det lovbestemte programmet for banekrumningen i den nevnte svingede banedelen, hvor krumningsradius og banekrumning (=invertert verdi for krumningsradius) er entydig likeverdige begreper,samt manbvreringsorgan for innstillingen av retningen av den banedel av banemodellen som representerer utseilingskurs etter gjennomfbrt gir.

Det kan også forekomme andre manbvreringsorgan enn de som her er gitt eksempel på. Slike organ kan dels være av en type som ikke er karakteristiske for oppfinnelsen, men f.eks. er felles med manbvreringsorganet 47, og dels være av en type som vedrbrer en viss utforelsesform av oppfinnelsen. Man skal senere komme tilbake til sistnevnte type manbvreringsorgan.

Mottakelsesorganet 50 med nbdvendige manbvreringsorgan mulig-gjbr at tilleggsinformasjonen i analog eller digital form, f. eks. alfanumerisk informasjon, av verdi for fartoyets fremforing og navigering - samtidig, sekvensmessig eller på annen valgbar måte - billedriktig kan sam-presenteres med omgivelsesbildet og/eller banemodellen på billedskjermen 44. Tilleggsinformasjonen det her er tale om, kan utgjores av informasjon lagret i datamaskiner eller på annen måte og eventuelt styrt av.innmålingsavfbleren 42. Tilleggsinformasjonen kan også utgjores av opplysninger beregnet i datamaskiner f.eks. med utgangspunkt i informasjon fra innmålingsavfbleren og i informasjon om fartoyets bevegelsestilstand. Eksempel på slik tilleggsinformasjon er overlagret sjbkartavbildning med posisjon som er manuelt eller automatisk, geografisk riktig korrelert til avfblerbildet, kollisjonsadvarselsinformasjon, transpon-der-informasjon, syntetisk farledsmarkering samt begrensninger i fartoyets•manbvrerbarhet med hensyn til fartoyets styredyna-miske egenskaper.

Billedenhetens komponenter 44, 45, 46 og 47 kan være de samme komponenter som i en normal indikatorenhet (f.eks. en radarindikator av PPI-typen) for en innmålingsavfbler 42 av den type som er valgt (f.eks. en navigeringsradar) for å samvirke med oppfinnelsen. Disse deler av billedenheten kan derfor helt anses å tilsvare kjente tekniske anordninger i en normal navigeringsradar (innesluttet med en strekprikket linje i fig. 12) og vil ikke bli beskrevet nærmere i det etterfblgende.

Den billedinformasjon som presenteres på billedskjermen, omfatter således ifolge ovennevnte bilde av fartoyets omgivelse, bilde av banemodellen, og/eller bilde/bilder som man får ved hjelp av eller som folge av tilleggsinformasjonen. Bildene kan bygges opp med rasterkarakter og/eller som direktegenererte linjebilder. I begge tilfeller kan billedkontrast og billed-dynamikk velges med hensyn, til den informasjon som bildet skal gjengi.

I rastertilfellet kan rasteret være et punktraster eller et linjeraster. I linjerastertilfellet kan rasteret bestå av parallelle rasterlinjer (typen TV-raster), radiale rasterlinjer som går ut fra et sveipesentrum (typen radar-PPI-raster) eller anordnet på annen kjent eller nærliggende måte (f.eks. spiralraster). Valg av raster er ikke vesentlig for prinsippet.

Som tidligere nevnt, er det nærliggende å anvende en navigeringsradar som innmålingsavfoler 42,og dermed å velge en radarindikator av PPI-typen som billedenhet. Den etterfolgende beskrivelse av billedenheten bygger derfor på (eksemplifiserer) at billedenheten i prinsippet utgjores av en radarindikator av PPI-typen.

Den geometriske banemodell som kan presenteres på billedenhetens billedskjerm 44, ser for påbegynnelsen av en gir ut slik

det fremgår av fig. 13. Under giren presenteres kun den del av hele banemodellen som tilsvarer girens gjenværende del. I fig. 13 representerer punktet A fartoyets posisjon. Dette punkt utgjores i vanlige tilfeller av billedskjermens sveipesentrum;

de-sentrering er tenkt som et vanlig tilfelle. I et slikt vanlig tilfelle kreves ingen spesiell punkt-avmerking av fartoyets posisjon. En streket, rett linje, betegnet N, er tatt med ved presentasjonen av banemodellen. Denne N-linje representerer nord-retningen på billedflaten, og dens vinkelposisjon oppnås på vanlig måte ved hjelp av fartoyskompasset. N-linjen er prinsipielt ikke nodvendig å ta med ved presentasjonen av banemodellen, men forutses å kunne utgjore et anvender-onskemål. Den rette linje som i fig. 13 går ut fra fartoysposisjonen A,

og som betegnes med Ya/^an strekke seg ut til billedskjermens periferi. Denne Ya~linje representerer fartoyets innseilingskurs Y a. / dvs. fartsvektorens retning. Vinkelen W ta dannes som differansen mellom vinkelen Tjff'som er fartoyets langskipsretning, og driftsvinkelen (3. Vinkelen Yf fas ve& hjelp av en signalgiver på et kompass fast montert på fartoyet. Driftsvinkelen (3 fås som signal fra et driftsvinkelmålende organ. Dette kan eventuelt utgjores av en tokomponentlogg med etter-følgende driftsvinkelbestemmende organ. Vinkelen Y"a^an sa~ledes dannes ved hjelp av en differansedanner som tilfores storrelsene Yf 0<? P-Linjen Yakan deretter i forhold til

nord-retningen kursriktig legges ut på billedskjermen ved hjelp av en eller annen metode kjent f.eks. fra den anvendte radar-teknikken. "Y^-linjen, slik den er vist i fig. 13, representerer fartoyets kurs for og ved inngangen av en gir. Denne kurs,

og dermed kurslinjen, kan derfor gis betegnelsen I enklere tilfeller, f.eks. når fartoyet ikke er utstyrt med noen form for hjelpemidler for driftsvinkelmåling, kan ' Y a i.-linjen erstattes av en y^^-linje, som angir fartoyets langskipsretning for giren.

Langs "Ya^-linjen markeres en"planleggingsstrekning"med

lengden L. Strekningen L har sitt ene endepunkt i punktet A

(= fartoyets posisjon på billedskjermen). Det andre endepunktet, strekningens L sluttpunkt, markerer begynnelsespunktet 15 for den forestående gir. Dette punkt kan på billedskjermen avmer-kes på kjent måte med et punktsymbol av valgt type og med god kontrast i forhold til y^-linjen. Lengden av strekningen L innstilles ved hjelp av et spesielt manovreringsorgan. Langs Ycl 1.-linjen ligger også, slik det fremgår av fig. 13, foran-strekningen F. Denne strekning har sitt startpunkt i banemodellens begynnelsespunkt 15, og sitt sluttpunkt i et punkt som i fig. 13 liksom i fig. 2 er betegnet med 18. Dette punkt behover ikke gis noen spesiell markering på billedskjermen. Lengden av foranstrekningen er innstillbar med et spesielt manovreringsorgan (innstillingsorgan). Dette manovreringsorgan kan alternativt være utformet som en velger for valg av program som bestemmer lengden F.

I punktet 18 begynner banemodellens svingede del 13 - f.eks.

en sirkelbue. Krumningsradien R^, eller program for variasjon av krumningsradien, innstilles ved hjelp av spesielle manovreringsorgan for dette. Den krummede banedelens sluttpunkt er i fig. 13 betegnet med D. I dette punkt er baneretningen for

den krummede banedelen lik den innstilte utseilingskurs etter gir, dvs. kurs Yu ved utgangen av giren.. Punktet D behover ikke nødvendigvis å gis noen spesiell markering på billedskjermen. Hvis det ikke er innstilt noen utseilingskurs etter giren, kan den krummede banedelen på billedskjermen representere en stor verdi for forskjellen mellom Yu °9Yai'f-eks- 180° (halv-sirkel e.l.)

Fra punktet D i banemodellen begynner en rett banedel som i

fig. 13 er betegnet med Y~u-Denne banedel, som kan strekke seg til billedskjermens periferi, har en retning som kan innstilles ved hjelp av et manovreringsorgan.

Ved teknisk realisering av presentasjonen behover "^-linjen ikke nødvendigvis begynne i punktet D. Den kan også godt ha sitt startpunkt på et annet sted, f.eks. på 'Y a i--linjen. Den bor imidlertid - i det minste etter at et girforlop er startet - gå gjennom punktet D.

Presentasjonen av banemodellen vist i tilknytning til fig. 13, forutsettes å kunne underkastes forskjellige modifikasjoner. Slike kan f.eks. bestemmes ut fra onsket om konstruktiv enkelhet. Som et eksempel kan planleggingsstrekningen L gå ut fra presentasjonen. Videre kan kurslinjen Yu utgå og eventuelt erstattes av en vanlig elektronisk kurs-linjal eller av mekanisk dreibare kurslinjer lagt - f.eks. inngravert i et drei-bart lysfilter - over billedskjermen. I visse tilfeller kan det være forbundet med konstruktiv eller anvendelsesmessig enkelhet å generere og presentere to svingede banedeler, hvilke begge går ut fra punktet 18' , som med hensyn til W a. 1. -aksen utgjor hverandres speilbilder. Den ene banedelen representerer her en styrbordgir og den andre en babordgir.

Billedenheten med parameterstyrt banemodell skal beskrives i tilknytning til fig. 14. I denne figur vises billedenheten representert av billedskjermen 44 og manovreringsorgan L, F (eventuelt under dekkende lokk) , R^og Yu«Det sistnevnte manovreringsorganet (Yu) er her delt på to manovreringsorgan. Det ene av disse er beregnet for planlegging av en gir og er betegnet med GP, og det andre for iverksetting av gir og er betegnet GV. Manovreringsorganene forutsettes å ha en utforelse slik at de blir folbart lett å skille fra hverandre. I det her gitte eksempel forutsettes det for enkelhets skyld at banemodellens svingede del utgjores av en sirkelbue. Denne

kan således med utgangspunkt i banemodellens definisjon enkelt beskrives med en onskeradiusverdi R^.

Innmålingsavfbleren som gir et omgivelsesbilde, er tenkt å være en navigeringsradar. Billedenheten er i prinsippet en radarindikator av PPI-typen. I fig. 14 befinner fartoyet seg i punktet A på strak-kurs langs kurslinjen<Y*>a-j_« Noen nord-retning er her ikke blitt presentert.

Omgivelsesbildet, som fås fra navigeringsradaren, vises i fig.

14 som strekede partier på billedskjermen. De par av odder som i figuren er betegnet med Pl og P2, utgjor porter gjennom hvilke fartoyet etter en styrbordsving skal fores. Digital-tablåer for og R^samt for Ya, pfuog Yu er anordnet i tilknytning til billedskjermen.

Hvordan et hendelsesforløp vedrorende presentasjon, manøvrering og fartoyets forflytning kan utvikle seg hvis fartoyet skal fores fra kursen T . gjennom portene Pl og P2, er illustrert i fig. 15a - f og 16a - c. For den fortsatte redegjørelsen forutsettes det at en fast F-verdi, som er tilpasset til fartoyet og dets manovreringsrutiner, er blitt innstilt på forhånd.

I fig. 15a gjengis, om enn i en tegningsteknisk forenklet utforelse, samme situasjon som i fig. 14. I denne situasjon lages med manovreringsorganet R^en girsirkelbue. Denne begynner på tidligere nevnt måte fra et punkt på Y --linjen, hvilket punkt ligger i en avstand F foran fartoyet. I denne posisjon kan sirkelbuen legges ut med en noe vilkårlig valgt radius R^. Pre-sittasjonen på billedskjermen etter utleggingen av girsirkelbuen fremgår av fig. 15b. Det skal her observeres at utleggingen av girsirkelbuen ikke gir opphav til noen svinge-ordre (til rorgjenger eller til styreautomat), og at girsirkelbuen her, ettersom det ikke er gitt noen verdi på Y , som eksempel omfatter 180° (en halvsirkelbue).

Etter at girsirkelbuen er lagt ut, legger man ved hjelp av manovreringsorgan GP ut en Yu-linJe. Ettersom denne linje er en planlagt " Y - linje, ^an ^en ka^es<p>Yu-linje'Denne linje kan hensiktsmessig presenteres streket. Presentasjonen på billedskjermen etter utlagt P^-linje er vist i fig. 15c.<p>Tu-linjen legges ut slik at den skjønnsmessig går parallelt med en tenkt linje gjennom de to portene Pl og P2. Den ferdselsretning som p]^-linjen representerer, kan i f.eks. digital form fores opp på densladre-tavle som sitter inntil billedskjermen (fig. 14) .

Neste manovreringsmoment er at man ved hjelp av manovreringsorgan L på billedskjermen forskyver den presenterte banemodellen (omfattende banedelene F, girsirkelbue og PYu~linjen) en strekning L slik at banemodellens P^-linje går gjennom portene Pl og P2. Man kan her også finjustere R, og P"YU slik at man får den onskede tilpasning av banemodellen til de to portene og til hindere for ovrig i farledens kanter. Presentasjonen på billedskjermen etter slik innstilling fremgår av fig. 15d. Startpunktet for F-strekningen, dvs. girens begynnelsespunkt 15 i banemodellen, er i denne figur blitt markert med en kort tverrstrek.

Manovreringsorganene L og tilhorende kretser kan utformes slik at" de enten posisjonsstyrer posisjonen for begynnelsespunktet eller slik at de hastighets-styrer denne posisjon. Når fartoyet forflytter seg langs Yai-linjen, må strekningen L jus-teres ned (telles ned), ellers vil banemodelltilpasningen gjennom portene Pl og P2 tapes. Slik nedtelling kan enten skje manuelt ved hjelp av manovreringsorgan L eller ved automatisk dod telling slik at den gjenværende del av L, betegnet med L', bestemmes av en anordning som beregner L' ifolge uttrykket

hvor V er fartoyets hastighet og t er lopende tid.

Når L' er null, fås signaler f.eks. i form av en tent signal-lampe i tilknytning til manovreringsorganet L. Presentasjonen på billedskjermen når L<1>er lik null, er vist i fig. 15e.

I denne posisjon er nå tiden inne til å legge ut en linje u (heltrukket) ved hjelp av manovreringsorganet GV, iverksettel-sesdelen av manovreringsorganet Y"u/0<3 a legge den ut slik

at den faller sammen med P^-linjen eller eventuelt utgjor en onsket korrigering av denne. I og med at Y<y->linjen legges ut og at kurslinjen ^ avviker med mer enn en.viss sum fra Y a±' avgis det en styreordre. Denne styreordre gis i form av at en innstilt R, med tegn for i dette tilfelle styrbordgif, ved.

manuell styring slippes frem for presentasjon for rorgjengeren og ved automatstyring slippes frem til styreautomaten.

For å lette innstillingen av Y"u-Hnjen ^an billedenheten og dets manovreringsorgan utstyres med forskjellige tilleggsanord-ninger. Et eksempel på slike er innstillingen av retningen av Yu-linjer, dvs. innstilt y^-verdi kan i f.eks. digital form fores opp på en sladre-tavle som sitter inntil billedskjermen, men som også sitter i nær tilknytning til den tidligere nevnte sladre-tavle for PY"U.

En motor kan finnes for at den etter at en trykknapp 55 eller liknende manovreringsorgan plassert i nær tilknytning til manovreringsorganet Y"u er blitt manovrert, automatisk skal dreie inn . retningen Yu til a bli lik retningen PY*U når L1 = 0. Manuell operasjon av manovreringsorganet GB forutses alltid å være

• overordnet automatikken.

Det bor her observeres at allerede når inndreiningen av ■ linjen med manovreringsorganet GV er godt i gang og er blitt gjennomfort så langt at forskjellen mellom<Y>"u°9Yaover-skrider noen grader, får man riktig initialstyreordre. Inndreiningen av Yu~l;'-njer til planlagt verdi behover således ikke skje momentant.

Presentasjonen på billedskjermen når fartoyet befinner seg i den forestående girens begynnelsespunkt og når Y*u<=><P>TU'er vist i fig. 15f.

Fra og med denne posisjon påbegynnes dels en nedtelling av foranstrekningen og dels en fastfrysing av nåværende verdi av kursen ..

' ai

Nedtellingen av F finner sted i en anordning som beregner gjenværende del F" ifolge et uttrykk som eksempelvis kan ha en av formene

eller

hvor

V = Fartoyets fart

t = Lopende tid (t = o i aktuelt begynnelsespunkt) Fartoyets vinkelhastighet

co = Vinkelhastighet avhengig av banekrumningen

11^= Girradiens onskeverdi

Rf= V/wf

Når fartoyet befinner seg i den planlagte giren og girforlopet har funnet sted uten forstyrrelser, fås en presentasjon på billedskjermen som fremgår av fig. 16a. Av spesiell interesse i tilknytning til denne sistnevnte figur er det å bestemme,

for presentasjonen på billedskjermen, verdien av T under gir.

Under giren kan fartoyet ha en stor drifts- eller innfallsvinkel hvis stasjonære (eller kvasi-stasjonære) verdi ikke inn-stiller seg for etter en relativt lang tid (tilsvarende en forflytning omtrent lik 2F). For at man i lopet av denne tid skal oppnå en retnings- og dermed posisjonsriktig presentasjon av den gjenværende del av banemodellen, må Ajf a under giren bestemmes på en annen måte enn for giren. En anordning for bestemmelse av Y' " a under giren er beskrevet nedenfor.

Når fartoyet befinner seg i den planlagte giren og girforlopet ikke har kommet utenom forstyrrelser, kan det oppstå en situasjon lik den som er presentert på billedskjermen som en heltrukket kurve i fig. 16b. Den gjenværende del av banemodellen loper ikke lenger på beregnet måte gjennom portene Pl og P2. Fartoyet har således kommet inn på feil vei. Årsaken til forstyrrelsen kan f.eks. være at rorgjengeren ved manuell styring ikke har styrt helt riktig, avdrift kan ha forekommet, hvilket med tilgjengelig utstyr ikke har kunnet måles for korrigering av banen,

eller foranstrekningen F er ikke innstilt korrekt.

Når den ansvarlige befalhaveren (operatoren) oppdager feilen, korrigerer han banemodellen ved at han ved hjelp av et manovreringsorgan R, endrer - i det viste tilfelle reduserer - onske-radien og eventuelt etterjusterer y slik at banen igjen går riktig gjennom portene Pl og P2.

Presentasjonen etter en slik korreksjon fremgår av fig. 16c. Det bor her bemerkes at når onskeradien R^endres fra en verdi, f.eks. Rtø^/ til en annen verdi, f.eks. R,-?/innskytes det automatisk i modellen ved hjelp av et organ beregnet for dette, en strekning i skjoten mellom den krummede banedelen med krumningsradien R^ og den krummede banedelen med krumningsradien 1^2*Denne anordning beregner F^(F^. 4= F og vanligvis F^. < F) ifolge et f unks jonsutt rykk av formen

Når giren er nesten gjennomfort, dvs. når differansen mellom Yu

og Yaunderskrider en liten, på forhånd bestemt verdi, f.eks.

5 , kobles girradieverdien bort som styreordre. I stedet kob-

les Yu eller differansen Yu Ta inn. Denne styrestbrrelse mates manuelt til presentasjon - eller enklere som kursordre -

for rorgjengeren. Ved automatstyring kobles differansen Yu - Yatil en styreautomat.

Som en folge-av det ovennevnte kan man se at ved små kursendringer - kurskorrigeringer - anvendes gjennomgående yu el-

ler differansen Yu<->Yasom styrestbrrelse eller styresignal.

Innenfor rammen av ovennevnte beskrivelse kan naturligvis

visse forenklinger og forandringer av billedenheten gjennomfbres. Et eksempel på en nærliggende modifikasjon utgjores av at et manbvreringsorgan L, elektronisk presentasjon av planleggingsstrekningen L (eller dens gjenværende del L'), manbvreringsorgan GP og elektronisk presentasjon av kurslinjen PYu elimineres og erstattes av f.eks. en mekanisk dreibar kursplate med en familie av parallelle kurslinjer,/hvilken kursplate på vanlig måte anbringes over og umiddelbart inntil billedskjermen. Kurslinjenes retning PY"u forutses eventuelt å kunne avleses ved hjelp av en kantskala eller på annen ekvivalent måte.

En annen naturlig og nærliggende modifikasjon er at når ret-

ningen Yaii-^k-e k-an måles opp, f.eks. når fartoyet ikke er utstyrt med tokomponentlogg, benyttes i stedet fartoyets stevningskurs Yfi(stevningskurs for gir), som ved hjelp av et spesielt manbvreringsorgan eventuelt korrigeres ved innfbring av en bnsket

driftsvinkel/innfallsvinkel eller en storrelse ekvivalent med denne.

Det prinsipielle vinkelforiopet i en gir med konstant radius fremgår av fig. 17, hvor abscissen angir veien og ordinaten vinkelverdien (kursen). Begynnelsespunktet er merket med 15.

I figuren har kursvinkelens innseilingsverdi Yai girens innledningsfase to forskjellige verdier. Den ene representerer en innseilingsverdi ifolge modellen, Yam'oc3 den andre er en virkelig innseilingsverdi, Yav*Etter en strekning med den tilnærmede lengden 2F regnet fra girens begynnelsespunkt 15,

har den stasjonære girvinkelhastighet stort sett innstilt seg,

idet ' av er omtrent lik f1 ' am r I den ikke stasjJonære fasen er det viktig at det er Yamog ikke Yavsom utgjor referansen for presentasjonen på billedenheten. Denne Y -verdi kan dan-

' am

nes ved hjelp av en anordning som prinsipielt er vist i fig. 18. Anordningen består dels av en kvotientdanner 56 som danner kvotienten Yam = V/RE)'^els av en omkobler 57 som kobler den oppnådde storrelsen Y"amtil en et^erfolgende tidsintegrerende anordning 58, som harYai(virkelig kursinnseilingsverdi ved innganc til giren) som begynnelsesverdi, og dels av en strombryter 59,

som kobler om ved t = 0, dvs. i oyeblikket for girens begyn-

nelse, og som derved som integratorens begynnelsesverdi fryser fast Y •• Nar ^e stasjonære forhold har innstilt seg og i de tilfeller hvor fartoyet er utstyrt med innfallsvinkelmålende anordning, kan man etter en strekning som er storre enn 2F,

f .eks. 3F, etter begynnelsespunktet gå over fra Y-,„ til Y=>,r

am • av

som 1 a~"referanse for billedenheten.

Det kan her observeres at en tilnærmelsesverdi på (3 kan fås som forskjellen mellom Yf °9 Ya*

Den eksemplifiserte beskrivelse som her folger vedrorende generering av en parameterstyrt banemodell, forutsetter at billedenheten er en radarindikator av PPI-typen. Billedgenereringen kan skje på hovedsakelig to forskjellige måter, nemlig I. at bildet tilveiebringes ved lyspulser på de radiale sveipelinjene, hvorved bildet får en radiallinje-punktraster-struktur, og II. at bildet tilveiebringes som linjebilde ved mellomsveipe-fremgangsmåten.

Dessuten kan kombinasjoner av de to hovedalternativer I og II anvendes.

Metode nr. I har den fordel at den kan gi en relativt stor konstruktiv enkelhet i kombinasjon med hoy noyaktighet. Dens ulempe er at modellbildet oppdateres i relativt lav takt, nemlig i en takt som fundamentalt bestemmes av radarantennens rotasjonshastighet. Med visse foranstaltninger, f.eks. "dobbelt-rotasjonssystem", kan denne ulempe i det minste delvis elimineres. Med en slik modifisering kan enkelheten delvis gå tapt. Slik modifisering kan også innebære at genereringen ikke kan anses å tilhore metode nr. I ifolge det ovenstående.

Billedgenereringsmetode nr. II tillater hoy fornyelsestakt ved opptegnelsen av banemodellen. Metode II tilsvarer nærmest den vanlige metodikk ved generering av symboler av forskjellige slag på radarindikatorer for forskjellige anvendelser.

I fig. 19 vises en eksemplifiserende sammenstilling av organ for billedgenerering av banemodellen ifolge metode I.

Likningen for banemodellen uttrykkes i de polære koordinatene r og9ifolge fig. 20. Strekningen r, radiusvektoren, er avstanden fra fartoyets posisjon A til et punkt på banemodellen som ligger vinkelen cp fra referanseretningen Y~a*Vinkelen cp tilsvarer i radartilfellet således utdreiningen av en antenne regnet fra retningen ya-

En anordning 60 gir en vinkelreferanse til radarantennens ut-styringsvinkel cp slik at9=0 når radarantennens vinkel er Y"afor å gi et definert signal (radarantennens retning) dels til en billedenhet 61 og dels til en banemodellgenererende komponent 62. Enheten 61 innbefatter en billedskjerm 44, en anordning 64 for tidsakse-avboyning, en anordning 65 for styring av tids-sveipens vinkelposisjon og en anordning 66 for intensitetsmodu-lering av et billedpunkt. Signalet9tilfores her til anordningen 65. Anordningen 64 tilfores tidssveipen J<3>fra en tids akse-generator 67. Komponenten 62 er forsynt med organ 68 for regulering avR^, organ 69 for regulering av Yu' organ 70for regulering av F, hvilket er koblet til komponenten 62 via et nedtellingsnett 71, samt organ 7 2 for regulering av L, hvilket organ er koblet til enheten 62 via et nedtellingsnett 73. Dette har en utgang for avgivelse av signalet L<1>. Komponenten 62 tilfores foruten signalet cp også signalet Y<*>a0<=f avgir signalene Tu °s V

I komponenten 62, f.eks. et elektrisk nett som kan ha form av en for formålet programmert datamaskin eller analogimaskin, dannes radiens vektor r som en funksjon av vinkelen cp med storrelsene L1 , F' , R, og T (egentlig T - fl) som parametere. Storrelsen r, f.eks. i form av en likespenning, tilfores en kom-parator 74, hvor den sammenliknes med den tidsakse-beskrivende storrelsen S fra generatoren 67, hvilken kan være den tidsakse-generator for radial sveipen som vanligvis inngår i en radarindikator. Når r = genererer komparatoren en startpuls som avgis til og i sin tur starter en lyspulsgenerator 75. Denne sistnevnte genererer her momentant en lyspuls som mates til indikatorbilledrorets anordning 66 for intensitetsmodule-ring. Herved fås på billedrorets billedskjerm 44 et billedpunkt med de polære koordinatene r og9, hvilket således er et punkt på det innstilte bildet av girmodellen.

Etter hivert. som radarantennen dreier seg, gjennomloper vinkelen 9 aktuelle verdier, og et riktig orientert bilde av banemodellen

i en skala som bestemmes av skalafaktoren for tidsakse-storrelsen vil bli generert.

Grunnprinsippet for metoden "dobbelrotasjonssystem" er i vesentlige trekk lik det for metode I. Forskjellen ligger hovedsakelig i at i metode I roterer tidsakse-sveipen med en hastighet som er lik antennerotasjonshastigheten, mens i dobbelrotasjons-systemet finnes to rotasjonshastigheter å velge mellom. Den ene av disse er lik antennens rotasjonshastighet, f.eks.

N^ omdreininger/sekund (cp), mens den andre, f.eks. Nm omdrei-ninger/sekund, er påtakelig hoyere.

Nm kan f.eks. være ti ganger storre enn Na«Rotasjonshastigheten anvendes for opptegning av omgivelsesbildet fra radaren. Nm anvendes for opptegning av girmodellen. Sistnevnte genereres på tilgjengelig plass mellom radarens tidsakse-sveip.

Hvis radarbildet oppdateres med en hastighet på en gang pr. to sekunder' , vil' . når f.eks. N m = 10 N a, girmodellen bli oppdatert med en hastighet på 5 ganger pr. sekund.

Et prinsipielt og eksemplifiserende blokkskjema for en anordning ifolge metode II er vist i fig. 21. I denne figur representeres billedroret kun av inngangene til avbbyningsspolene, betegnet med X for x-avboyning, og Y for y-avboyning. Den banemodellgenererende komponenten er her betegnet med 76, f.eks. i data-maskinutforelse, og er komplettert med en registerenhet 77 som tilveiebringer interscan-omkobling.

I komponenten 76 beregnes, med utgangspunkt i storrelsene Y~a/ l|r , 11^, F, (F1 ) og L, (L1 ) de girbanemodellbestemte x- og y-koordinatene med en gitt deling. Komponenten 76 leverer disse verdier i serieform. F.eks. hvert 50 ms leveres 512 par av x/y-verdier representerende banen i et rutenett med den valgte delingen.

Tallserien tilfores registerenheten 77, x-verdiene tilfores et x-register og y-verdiene tilfores et y-register. Hvert av disse registere består av to delregistere 78a og 78b respektive 79a og 79b, som f.eks. kan være skiftregistere. Omkobling mellom de to registerdelene i x- og y-registrene finner sted med en klokkepulsstyrt omkobler 80 hvis posisjon a tilsvarer innlesing og hvis posisjon b tilsvarer utlesing. Ved 82 mottas signaler fra innmålingsavfbleren (radaren). x- og y-spolene tilfores signaler via digital/analog-omformere 83 og 84.

Etter innlesing i f.eks. x-delregisteret 78a og y-delregisteret 79a skifter omkobleren 80 slik at de to nevnte registerdelene blir klare for utlesing. Derved resirkuleres innholdene i disse to delregistere slik at utlesning kan finne sted et vilkårlig antall ganger. Utlesing finner sted når billedskjerm-inngangene er ledige, hvorved omkobleren 85 tillater at informasjon hentes fra skiftregistrene og samtidig initierer klokke-

pulser for utlesing.

Komponenten 76 leverer i denne tid nye banekoordinater til del-registrene 78b og 79b, hvoretter disse kan levere informasjon til utlesing.

I blokkskjemaet i fig. 21 er inn- og utlesingsfunksjonene blitt separert med hensyn til tiden. Dette er i og for seg ikke nodvendig, men kan være en fordel i visse anvendelser. Ved innlesing klokkestyres gjennom omkobleren 80 registrene i en takt som bestemmes av komponentens 76 datastrdm. Ved utlesing styres skiftregistrene via omkobleren 85 med hensyn til billedskjermens krav til hensiktsmessig skrivehastighet og/eller hensiktsmessig mellomsveipetid.

En utforelsesform av billedenheten som gir en symbolstyrt definisjon og presentasjon av banemodellen, vil nå bli beskrevet i tilknytning til et anvendelseseksempel i fig. 22.

I fig. 22 vises billedenheten representert av en billedskjerm

44 sammen med digitalt kursangivende tavler samt av manovreringsorgan. Manovreringsorganene er rulle-ball 86 for utlegging av posisjonssymboler som i det etterfolgende betegnes med S,

samt en definerende indeks (f.eks. , S^, SF osv.),manovreringsorgan GP for innstilling av retningssymboler/kurslinjer, symboltastatur 87 for valg av posisjons- og retningssymboler, manovreringsorgan GV for kurskommandoen samt manovreringsorgan F for innstilling av foranstrekningen F. Manovreringsorganene gis en utforelse slik at de blir lettere å identifisere følelses-messig. Dessuten finnes det en indikator 88 for L<1>= 0.

Også i denne eksemplifiserende beskrivelse er innmålingsavfbleren en navigeringsradar og billedenheten i prinsippet en radarindikator av PPI-typen.

For enkelhets skyld forutsettes banemodellens svingede del å utgjores av en sirkelbue. Denne kan således med utgangspunkt

i banemodellens definisjon enkelt beskrives med en bnskeradius-verdi R^.

I fig. 22 befinner fartoyet seg i punktet A på en kurslinje

som i figuren er betegnet med Y"ai*Me<^ Y~aimenes inn~seilingskursen ved inngangen til giren. Noen presentasjon av nord-retningen er ikke tatt med i fig. 22.

Omgivelsesbildet som mottas fra navigeringsradaren, er vist i fig. 22 kun i form av de to portene Pl og P2 markert med kryss-par. Gjennom disse to porter skal fartoyet fremfores etter en styrbordgir.

Hvordan et hendelsesforiop vedrorende fartoyets forflytning, presentasjon og manovrering kan utspilles, er illustrert i fig. 23a - 3. Ved gjennomgåelse av dette hendelsesforlop forutsettes at en F-verdi fast tilpasset til fartoyet eller dets manovreringsrutiner, eller eventuelt et program for bestemmelse av F, er innstilt på forhånd.

I fig. 23a gjengis, om enn i en tegningsteknisk forenklet utforelse, samme situasjon som i fig. 22. I denne posisjon velges med en knapp i symboltastaturet 87 et posisjonssymbol, f.eks. S^, som ved hjelp av rulle-ballen 86 fores ut og legges på en posisjon som tilsvarer onsket passasje gjennom den nærmeste porten, dvs. porten Pl; se fig. 23b. Posisjonen på billedskjermen for dette symbol kan enten posisjonsstyres eller hastighets-styres med ovennevnte manovreringsorgan eksemplifisert som rulle-ball..

Etter at posisjonssymbolet er lagt ut, bibeholder det sin geografiske posisjonsrepresentativitet under hele girforlopet. Dette kan med kjent teknikk tilveiebringes på forskjellige måter, f.eks. ved fortlopende manuell korrigering ved hjelp av manovreringsorganet, rulle-ballen 86, med et organ som i det vesentlige iverksetter dod telling av symbolets posisjon i forhold til fartoyet og således tilveiebringer nodvendige korrigeringer eller med et organ i fortn av en såkalt automatisk folgekrets, som sammen med innmålingsavf61 eren (radaren) sorger for at et etter tastaturet 87 oppkalt, spesielt posisjonssymbol Sp ved hjelp av rulleballen legges over et mål (fyr, radarreflektor e.l.) godt utskillbart for innmålingsavf oleren og derigjennom dels automatisk bindes til dette mål og dels gjennom en valgt tilordning entydig binder til seg den relative og dermed den geografiske posisjon av symbolet S^.

Forskjellige posisjonssymboler utfores slik at de er lette å identifisere enten ved sin form, ved sin særpregede posisjon eller ved alfanumerisk merking.

Når posisjonen ifolge fig. 23b er oppnådd, legges det ut på billedskjermen ved inntrykking av en tastaturknapp f.eks. merket PTU/en retningslinje/et retningssymbol PTU/ som gar gjennom - eventuelt går ut fra - posisjonssymbolet . Ved hjelp av et manovreringsorgan GP dreies retningslinjen P^ slik at denne som ferdselsvei på onsket måte går gjennom de to portene Pl og P2. Presentasjonen som herved fås på billedskjermen, fremgår av fig. 23c. Retningen for PYu gjores eventuelt tilgjengelig på sladre-instrumentet inntil billedskjermen.

Det bor observeres at de operasjoner som har fort til presenta-sjonsposisjonen i fig. 23c, ikke gjor at billedenheten avgir styreordre. -Slike oppnås forst etter at manovreringsorganet GV (giriverksettelse) er blitt operert. De foretatte innstil-lingene gjor at banemodellens krummede del, her en sirkelbue, som i punktet for posis jonssymbolet S-^tangerer retningslinjen P<Y>"Uog som dessuten i et entydig bestemt punkt, punktet C (jfr. fig. 13), tangerer ly"^—1 injen, i storrelse (radius R^) og posisjon blir entydig definert. Når foranstrekningen F er gitt, er hermed også banemodellen, inklusive posisjonen for begynnelsespunktet definert og tilpasset til den forestående giren.

En anordning som inngår i billedenheten, og som bygger på kjent teknikk, gjennomforer beregning av sirkelen (storrelse og posisjon) og beregning av posisjonen for tangentpunktet C på Y~a~linjen og sorger for at den beregnede sirkelens radius R^blir tilgjengelig som styrestorrelse, at den gjenværende strekning L(L') til begynnelsespunktet blir tilgjengelig og at den krummede banedelen posisjonsriktig presenteres på billedskjermen.

Billedenheten kan med kjent kretsteknikk konstrueres til å presentere den ovenfor definerte banemodellen på en av mange mulige måter. Et eksempel på presentasjonsvalg er at hele banemodellen presenteres, men at den krummede delen erstattes av en for-lengelse av 'Y -linjen°9Pf -linjen (dvs. av et tosidig"poly-gon") ifolge fig. 23c, at hele banemodellen presenteres, men at den krummede-delen erstattes av en polygonlinje med tre eller flere rette deler ifolge fig. 23d, eller at hele banemodellen presenteres slik at også den krummede delen får baneriktig utformning ifolge fig. 23e.

Uansett presentasjonsvalg markeres begynnelsespunktets posisjon med et posisjonssymbol automatisk oppkalt etter en presentasjon; en tverrstrek i fig. 23c - 3, betegnet med 15'.

Uansett presentasjonsmåten kan lengden av planleggingsstrekningen L, avstanden mellom fartoyet og begynnelsespunktet, gjores tilgjengelig. Denne streknings reduksjon til null kan benyttes fo-r automatisk utforelse av den forestående giren.

Det fortsatte forlopet ved gjennomfbringen av giren faller i

det vesentlige sammen med beskrivelsen som er gitt i tilknytning til fig. 15. Forskjellen består hovedsakelig i at eventuelt nbdvendige korrigeringer gjennomfbres ved at man ved hjelp av rulleballen 86 justerer posisjonen for posisjonssymbolet og at man, om det skulle være nbdvendig, ved hjelp av manovreringsorganet GV justerer PY^-linjen.

Det kan skje at en forestående gir, f.eks. som folge av at banemodellen på billedenheten legges ut for sent, har en slik geometri at planleggingsstrekningen allerede fra begynnelsen av er negativ. Det forutsettes derfor et organ som kjenner lengden av L, og som, når nevnte lengde er mindre enn null, gir en ny og geometrisk mulig betingelse for definisjon av den krummede banedeles radiusverdi. Dette innebærer at angjeldende sirkelbue vil tangere linjen PYu i et punkt S'-^som ligger innenfor (nærmere fartoyet enn) posisjonssymbolet , se fig. 24.

Den utfbreisesform av billedenheten som her er beskrevet, er

meget hensiktsmessig i tilfeller hvor man ved hjelp av et antall ved hjelp av tastaturet 87 valgbare posisjonssymboler S^, osv. samt retningssymboler PYuq_ i p^ U2 osv- ^- e<3<3er ut sammensatte gir-baner. Dette er det gitt eksempel på i fig. 25.

Innenfor rammen av det som er beskrevet ovenfor kan naturligvis visse forenklinger eller forandringer av billedenheten gjennomføres. Et eksempel på en nærliggende modifikasjon er at manovreringsorganet GP (ratt), se fig. 22, og dermed kurslinjen<p>Yu/se fig. 22, elimineres og erstattes av en mekanisk dreibar kursplate med en familie av parallelle kurslinjer, hvilken kursplate på vanlig måte anbringes over og i umiddelbar nærhet av billedskjermen. Kursiinjenes retning (pYu) avleses f.eks. elektromekanisk slik at den kan benyttes for beregning av banemodellen.

I det etterfølgende vil det bli skissert noen eksempler på praktiske utforelsesformer av navigasjonssystemet ifolge oppfinnelsen, hvor de oppgitte henvisningsbetegnelser er de samme som tidligere er gitt i fig. 4. Det forutsettes for enkelhets skyld at fartoyet har en tokomponentlogg til disposisjon, hvilken kan gi tilnærmelsesvis korrekt opplysning om fartoyets hastighet over grunnen. Et kompass gir opplysninger om fartoyets og etter korrigering med vinkelen (3 f art svekt orens geografiske oriente-ring. I den"grad fartoyet kun har en langskipsorientert logg til disposisjon kan - hvis det er nodvendig - ønskede eller på annet måte bestemte informasjoner om avdrift og innfallsvinkel i korrigeringshensikt fores inn i navigeringssystemet. Flere i og for seg kjente hjelpemidler og fremgangsmåter kan komme på tale for en slik rekonstruksjon av fartoyets banehastighet V over grunnen.

For fullstendighetens skyld er det i de eksemplifiserende tilfeller både alternativt manuell styring og styreautomatstyring. Også når det gjelder den banemodelldefinerende enheten eksempli-fiseres både tilfellet sjokart/girmal og tilfellet billedenhet med innmålingsavf oler og hjelpemidler for tilleggsinformasjon.

To hovedprinsipper skal betraktes, nemlig for det forste at styresignalene utgjores av forskjellen mellom onske- og inn-seilingsradien og for det andre at styresignalene utgjores av forskjellen mellom en onske- og en innseilingsverdi for fartoybanens eller fartoyskrogets vinkelhastighet.

Når det gjelder det forste prinsippet, skal det vises til fig. 26, som viser et blokkskjema over det fullstendige systemet, hvor fartoyet som tidligere er betegnet med 20, en banemodell-definerende anordning (sjokart/girmal) med 22, en innmålingsavf oler,f .eks. en navigasjonsradar, som inngangsvei til en . billedenhet med 42 (se fig. 12) en vinkelhastighetsgiver (rate-gyro) som angir fartoyskrogets momentane girvinkelhastighet Cof med 28, et kvotientdannende organ, for bestemmelse av fartoyets innseilingsradius R med 29, en fartoyslogg som angir langskips-hastigheten u og tverrskipshastigheten y over grunnen, med 27, en rormaskin med 21 og en regulator for denne med 41. Rormaskinen og dens regulator utgjor,sammen med et differansedannende organ 90 for bestemmelse av styresignalet R^- R , en styreautomat markert med en streket linje i fig. 26.

I navigasjonssystemet ifolge fig. 26 inngår det en billedenhet 91 for presentasjon av omgivelsesbildet og for tilveiebringelse og presentasjon av en girbanemodell. Denne enhet tilfores signaler fra innmålingsavf bleren 42 på tidligere beskrevet måte fra et hjelpemiddel 92 for bestemmelse og introduk-sjon av foranstrekningen F samt fra et gyrokompass 53 eller tilsvarende for"bestemmelse av fartoyets stevningskursvinkel Jf. Videre tilfores signalet (3, som representerer fartoyets drifts-eller innfallsvinkel, fra det fartsvektorbehandlende organ 52. Dessuten mottar billedenheten signaler fra en styre- og bereg-ningsenhet 93 for tilleggsinformasjon. Billedenheten 91 avgir et signal R, til en omkobler 94 for valg av onskeradien R^fra enten rsjokart/girmal, enheten 22, eller fra billedenheten 91.

En forskjellsdannende enhet 95 tilfores signalet00^fra giveren 28 og signalet (3 fra det fartsvektorbehandlende organ 52 for bestemmelse av aktuell banevinkelhastighet a)^. Det signal som representerer i_o tilfores kvotientdanneren 29, som også tilfores signalet V for bestemmelse av fartoyets innseilingsradius R cL. Fra billedenheten avgis et signal til et organ 96 for initierende rorprogram & .

P

Signalet R&fra det kvotientdannende organet 29 og signalet R^ fra omkobleren 94 tilfores dels en håndstyringsindikator 97 (girradiusindikator) for presentasjon av styrestbrrelsene R^og R^ og/eller - R9. og dels det forskjellsdannende organet 90 for bestemmelse av signalet R^- Ra#

Regulatoren 41 styrer rormaskinen 21 i avhengighet av storrelsen

Rk- R^, hvor rormaskinen også tilfores storrelsen p for initierende rorprogram.

Vinkelhastighets-giveren 28 kan utgå og .erstattes av en anordning sor gir den deriverte Yf av gyrokompasssignalet f^. I moderne, såkalte plattformgyrokompasser oppnås direkte slike vinkelhas-tighetssignaler av god (stoyfattig) beskaffenhet. Også andre anordninger på fartoyer, hvilke anordninger måler avstand og retning til faste punkter i den omgivende skjærgård, kan som tidligere nevnt, sorge for bestemmelse av ikke bare fartoys-skrogets girvinkelhastighet cof, men også av banevinkelhastigheten coa=°g banehastigheten V over grunnen,

For nbyaktig bestemmelse av foranstrekningen F skal det til enheten 92 innmates/gjenmates informasjon av folgende slag (av tydelighetsgrunner ikke vist i fig. 26), nemlig parametere representerende fartoyets dynamiske egenskaper, den stasjonære girradien i svingens begynnelse, valgt rorprogram & pfor å

oppnå gitt stasjonær girradius alternativt valgt program for girradius R^ eller vinkelhastighet CO^<=>V/R^, fartoyets has-

tighet og parametere representerende strbm, vind, bunnforhold m.m.

I fig. 26 er banens krumningsmål representert av girradiene

Rkrespektive R^. Hvis man i stedet velger å la banens krum-

ning være representert av radienes inverterte verdier R^""'' respektive R a, inverteres kvotientdanneren 29, og et inver-teringsorgan innfores i signalledningen for R^.

De regneprosesser som forekommer i aktuelle blokkelementer,kan

være instrumentert ved hjelp av separate kalkuleringshjelpe-

midler av digital eller analog natur. Beregningene kan også helt eller delvis gjennomfbres som delsekvenser i en storre datamaskin beregnet for felles bruk.

I de tilfeller hvor man arbeider med en styreautomat, kommer det

i tillegg visse organ for den sekvensmessige - logiske - styrin-

gen av girforlopet. Dette kan, som tidligere nevnt, vanligvis oppdeles i tre forskjellige faser:

I. innledningsfase under hvilken girradien minsker fra uendelig storrelse til den gitte stasjonære verdi R^, II. stasjonær fase, under hvilken styreautomaten bringer R, til å være tilnærmet lik R^, og III. sluttfase, under hvilken girradien oker fra R^til uendelig storrelse samtidig som fartoyet går inn i den nye banekurs-retningen.

Man har i forste rekke to alternativer å velge mellom ved spesi-fiseringen av de logiske betingelser som skal ligge til grunn for skifting mellom de nevnte fasene I - III i giren. Av tydelighetsgrunner er eksempler på de organ som svarer for skiftingen av aktuelle styresignalforbindelser ikke vist i fig. 26.

Ifolge det forste alternativ introduseres i innledningsfasen I * via organet 96 et hensiktsmessig rorvinkelprogram £ P, som for eksempel kan ha det utseende som fremgår av fig. 30, hvor abscissen angir tiden og ordinaten angir £ P. Innlednings-fasens utstrekning er markert med pilen I. Rorvinkelen vokser forst med maksimal hastighet for deretter å holdes ved en konstant og forholdsvis hoy verdi, f.eks. 25°. Denne tilstand be-holdes så lenge Jr^-R^J y £, , hvor £^er null eller en i forhold til R, forholdsvis liten storrelse.

For lRa~Rbl'Cavbrytes innmatningen av rorvinkelprogrammet og i-stedet . knyttes . styresignalet A = R, -R - alternativt

-1-1 oa

styresignalet A = R^~Ra<-1>~til styreautomatens regulatorinngang, hvor man sorger for at styresignalet ifolge kjente reguleringstekniske prinsipper minimeres. Giren går derved over til den stasjonære fasen II. Valget av maksimalt rorvinkel-utslag i rorprogrammet bestemmes forst og fremst av storrelsen på den stasjonære girradien R^ som girbanemodellen foreskriver. Lengden av foranstrekningen F blir, som tidligere nevnt, i sin tur avhengig av denne.

Den stasjonære fasen II - med styresignalet Z\ = R^- Ra (alternativt signalet A = R^<->"'" - Ra~^) knyttet til regulatorinngangen - består så lenge folgende betingelser er oppfylt: hvor Yaer den aktuelle banekursvinkelen, Yu er utseilings-kursvinkelen for den strake strekningen etter giren og £ er en vinkel på omtrent storrelsen 2 - 15°.

For )<Y>a<->Y"u| <^ 6 2 avbrytes innmatningen av styresignalet

til regulatorinngangen. I stedet innkobles til regulatorinngangen et styresignal A = f ■ u. - 1|f a. som ifolge kjente reguleringstekniske prinsipper minimerer styresignalet. Girens sluttfase III har begynt. Idet girens sluttfase tilbyr andre dynamiske betingelser enn stasjonærfasen, kan det bli aktuelt å endre en del parameterverdier i regulatorens signalbehandlende del. Giren er avsluttet når Ya= Yu*

I stedet for å arbeide med et gitt rorvinkelprogram eller ror-vinkelforlop £ , introduserer man ifolge det andre alternativ et hensiktsmessig girradiusprogram eller girradiusforlop R Pfor reduksjonen av girradien R afra uendelig storrelse til den verdi Rksom girbanemodellen foreskriver. I dette tilfelle knyttes et styresignal A = Rp - Ra allerede ved girens start til styre-

automatens regulatorinngang. Ved R ^ R = R, skjer det en om-ap .D

kobling til styring i overensstemmelse med den modellbestemte gir-radiusverdien R^. Av hensiktsmessighetsgrunner kan det i dette tilfelle være mer naturlig å arbeide med inverterte radiusverdi - krumningsmål R og R - for dannelse av styresignaletK-1 _1 P 3

& = Rp~Ra • S°m tidligere angitt, er dette ekvivalent med en skalafaktorendring av styresignalet.

De to girbanefåsene I og II kan i dette alternativ betraktes

som sammenfallende. Et problem kan være å foreskrive en slik girradiusreduksjon at man ikke behover å arbeide med altfor store reguleringsteknisk betingede feil. Visse betingelser for begrensning av rorutslaget kan på grunn av dette bli aktuelle. Organ - f.eks. en datamaskin - for tilveiebringelse og intro-duksjon av et initierende girradiusprogram R^ (alternativt R^~ ) er av tydelighetsgrunner ikke vist i figuren.

I og med at man også under girens innledningsfase arbeider med et gitt program eller forlop for f.eks. girradien (R Jr) blir fartoyets bevegelse også i denne fase kinematisk, dvs. prinsipielt upåvirket av omvekslinger i fartoyets dynamikk og miljo.

Storrelsen av foranstrekningen F er i dette alternativ forst og fremst avhengig av det valgte radiusprogrammet Rp for den initierende reduksjon av girradien fra uendelig storrelse til den verdi girbanemodellen foreskriver. Utfbrei sen av den gjenstående del av giren skjer for ovrig på samme måte som i det forste alternativet.

I fig. 27 vises blokkskjemaet for det fullstendige systemet ifolge et forste alternativ i de tilfeller hvor styresignalet utgjores av forskjellen mellom en onske- og innseilingsverdi for fartoybanens eller fartoyskrogets vinkelhastighet. Når det gjelder bl.a. perifere enheter, stemmer skjemaet i store trekk overens med det foregående skjema vist i fig. 26.

Den differansedannende enheten 95 og den kvotientdannende enheten 29 har imidlertid her utgått og er erstattet med en be-regningsenhet 98 for å få frem den onskevinkelhastighet co-tøf = V/Rtø+ me^ hvilken fartoyskroget skal vinkelhastig-hetsstyres. Håndstyringsindikatoren 97 er i dette tilfelle anordnet til å presentere styrestorrelsen ^-^ f' ^f °9/ e^ er A = ( 0^ - C*3f, og dif f eransedanneren 90bestemmer styresignalet A = %f - o)f.

Den sekvensmessige overgangen mellom de forskjellige fasene i girforlopet kan i dette tilfelle folge samme monster som det som er beskrevet i tilknytning til fig. 26. Uforandrede betingelser gjelder også for valget av program for rorutslag respektive girradius under innledningsfasen I og for storrelsen på den dermed forbundne verdi på foranstrekningen F. Hvis man velger et girradiusprogram R ir, er det hensiktsmessig at man som styrestbrrelse under innledningsfasen L arbeider med et til dette svarende vinkelhastighetsprogramGJpff°r fartoyskroget ifolge Copf= V/Rp + (3.

Den praktiske gjennomfbringen av blokkskjemaet vist i fig. 27 egner seg godt for i det minste et par reguleringsteknisk ekvi-valende blokkskjemaomdannelser. Drifts- eller innfallsvinkel-hastigheten (3 kan f.eks. flyttes fra elementet 98 - vist i fig. 27 - til en differansedanner 95 i signalledningen for to-, hvor (3 adderes med anvendt fortegn på den måte san er antydet i fig. 28. I dette tilfelle vil styresignalet representere forskjellen mellom onske- og innseilingsverdiene for fartoyets banevinkelhastighet. Den manuelle styreindikatoren 97 presenterer i dette tilfelle styrestbrrelsene to^,/cda og/eller A = 60 - U) , og dif f eransedanneren 90 bestemmer styresignalet A =60^- od .

ba

I fig. 29 vises en annen reguleringsteknisk ekvivalent blokkskjema-omdanning, som går ut fra skjemaet vist i fig.28. Divi-sjonen med bnskeradien R, i blokkskjemaet 98 - vist i fig. 28 - er i fig. 29 overfort som en multiplikasjon til et produkt-dannende blokkelement 99 i signalledningen for fartoyets banevinkelhastighet Cl)^= Co^ - (3. Blokkskjemaet uttrykker nå at systemfunksjonen tilstreber å tilfredsstille den allmenne kinematiske betingelse for girbanen når den uttrykkes i formen V - u)R = o. Sammenliknet med det foregående tilfellet har styresignalet i systemet prinsipielt kun gjennomgått en skalafaktorendring. Den manuelle styreindikatoren 97 presenterer i fig. 29 styrestbrrelsene V^^^'^ og/eller A = V - O^R^'

og dif f eransedanneren 90 bestemmer styresignalet A = V -^R^,. •

Også andre reguleringsteknisk ekvivalente blokkskjemaomdannelser kan tenkes anvendt. Rent allment kan det sies at den skala-faktorforandring som styresignalet underkastes i de ovenfor eksemplifiserte, ekvivalente utfbrelsesformene, gjor det mulig å velge, i forskjellige anvendelser, en hensiktsmessig tilpasning av det styrende signalet til styreautomatens regulator-del. Dette innebærer at kravene til regulatorens tilpassbarhet kan bli mer fordelaktige.

For enkelhets skyld er det i fig. 26 - 29 angitt at den manuelle styreindikatoren 97 presenterer samme styrestbrrelser som var nbdvendige for dannelse av styresignalet til styreautomaten. Dette behover imidlertid ikke være tilfelle. Uavhengig av hvilket styresignal som tilfores styreautomaten vil det i de

Claims (27)

fleste anvendelser være mest naturlig å presentere i den manuelle styreindikatoren onske- og innseilingsverdien for girradien, som j© gir rorgjengeren og annet bropersonell den mest umiddelbare oppfattelsen av girens skarphet.

1. Fremgangsmåte for i det vesentlige kinematisk styring av et fartoy i en girbane med gitt banekrumningsradius med forutbestemt lovbundenhet, karakterisert ved at i en banemodell bestemmes onskeverdien av en av storrelsene fartoyets banekrumningsradius R^ og banevinkelhastighet oj^ = V/Rtø, at innseilingsverdien av fartoyets banevinkelhastighet oJ a og av banekrumningsradien R a = V/co a bestemmes, hvor V er et i det minste tilnærmet mål på fartoyets hastighet over grunnen, og at det av. de bestemte verdiene dannes et styresignal som utgjor en funksjon av en av storrelsene R^ - Rg, R^-"*" - Ra~"^/ <0> ~ <>> k ~ Co a , ^ £>""''" ~ wa "^ og V - R^CJ^ og i avhengighet av dette styresignal" tilveiebringes nodvendig endring av fartoyets rorposisjon for minimering av styresignalet.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at styresignalet presenteres for manuell styring av fartoyet i avhengighet av presentasjonen.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at- styresignalet tilfores og bringes til å påvirke en reguleringsanordning for fartoyets rormaskineri, hvilken reguleringsanordning stabiliserer styreforlopet.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at styresignalet foruten et mål på krumningsforskjellen også bibringes en komponent som representerer en feilfunksjon av den allmenne formen f(R^ , Ra, V, t).

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at feilfunksjonen dannes under en del av giren.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, 4 eller 5, k a r a k- terisert ved at ved presentasjonen av aktuelle verdier for II og R , innfores tillegg til i det minste en av Ra og R^ , hvilke tillegg er således beskaffet at de er et mål på den n.evnte feilfunksjonen og ved den manuelle styring har en tendens til å redusere feilfunksjonen.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, 4 eller 5, karakterisert ved at det styresignal som er et mål på krumningsforskjellen og som tilfores reguleringsanordningen for fartoyets rormaskineri, også inneholder en signalkomponent som er et mål på den nevnte feilfunksjonen.

8. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1-7, karakterisert ved at, under en innledende fase av giren ved endring av banekrumningen fra strak kurs til girens stasjonære fase, innfores et på forhånd fastsatt program for rorbevegelsen.

9. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1-7, karakterisert ved at et på forhånd innstilt program innfores for banekrumningens endring fra å gå på en strak kurs til inngangen av girens stasjonære fase.

10. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1-7, karakterisert ved at et på forhånd innstilt program innfores for banevinkelhastigheténs endring fra å gå på en strak kurs til inngangen av girens stasjonære fase.

11. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1-7, karakterisert ved at et på forhånd fastsatt program innfores for fartoyskrogets vinkelhastighet fra gang på strak kurs til inngangen av girens stasjonære fase.

12. Anordning for i det vesentlige kinematisk styring av et fartoy i en girbane med gitt banekrumningsradius med forutbestemt lovbundenhet ved hjelp av fremgangsmåten ifolge et av kravene 1-11, karakterisert ved midler for bestemmelse av innseilingsverdien av fartoyets banevinkelhastighet oja og av banekrumningsradien Ra = V/6J >a , hvor V er et i det minste tilnærmet mål på fartoyets hastighet over grunn, midler for at man av de nevnte verdier og av onskeverdien på en av storrelsene fartoyets banekrumningsradius R, og banevinkelhastighet 00^ = V/R)-,/ bestemt ved hjelp av banemodellen, skal kunne danne et styresignal som utgjor en funksjon av en av storrelsene R b - Rg, R^ <1> - Ra-1/ - wa,O^"<1>-U"<1> og V - R^ samt midler for utnyttelse av dette styresignal ved innstilling av fartoyets rorposisjon.

13. Anordning som angitt i krav 12, karakterisert ved midler for igangsettelse av girforlopet en bestemt strekning foran det punkt i fartoyets bane som tilsvarer at girradien R^ har minsket fra uendelighet til en sum nesten lik R^ , hvor den nevnte strekning er en gitt, på forhånd bestembar storrelse bestemt som en funksjon av den onskede girradien R^ , fartoyets dynamiske egenskaper, girens inngangshastighet og det program som under girens innledningsfase velges for enten den initierende rorbevegelsen, girradiens reduksjon fra uendelighet til Rk eller banevinkelhastighetens okning fra null til CO-^.

14. Anordning som angitt i krav 12 eller 13, karakterisert ved at det i fartoyets rormanovreringssystem inngår dels organ for manuell styring av fartoyet og dels en i tilknytning til dette oppstilt, for presentasjon av R^ og R& beregnet indikatoranordning som er således beskaffet at avtagende verdier på R^ og Ra tilsvarer indikatorutslag som vokser mot venstre ved utforelse av en babordgir og indikatorutslag som vokser mot hoyre ved utforelse av en styrbordgir.

15. Anordning som angitt i krav 14, karakterisert ved ytterligere en indikatoranordning for direkte presentasjon av differansen R^ - Ra, hvilken anordning er således'beskaffet at indikatoren gir utslag mot venstre dels for Ra > R^ ved utforelse av styrbordgirer og dels for Ra < R^ ved utforelse av babordgirer, og omvendt.

16. Anordning som angitt i krav 12 eller 13, karakterisert ved at det i fartoyets rormanovreringssystem inngår dels organ for manuell styring av fartoyet, dels en i tilknytning til dette oppstilt, for presentasjon av Cu^ og Cda beregnet indikatoranordning som er således beskaffet at voksende verdier på 00, -D og co a tilsvarer indikatorutslag som vokser mot venstre ved utforelse av babordgirer og indikatorutslag som vokser mot hoyre ved utforelse av styrbordgirer.

17. Anordning som angitt i krav 16, karakterisert ved ytterligere en indikatoranordning for direkte presentasjon av differansen oc^ - (x>a , hvilken anordning er således beskaffet at indikatoren gir utslag mot venstre dels f or cd a <x - CJ-0, ved utforelse av styrbordgirer dels for6 0a > oj^ ved utforelse av babordgirer, og omvendt.

18. Anordning som angitt i et av kravene 12-17, karakterisert ved en anordning for frembringelse av en signalkomponent i styresignalet, som representerer en feilfunksjon av den allmenne formen f(R^ , R , V, t).

19. Anordning som angitt i krav 18, karakterisert ved en signalgiver for markering av i det minste enten-, fortegnet for eller storrelsen av nevnte feilfunksjon.

20. Anordning som angitt i krav 12, karakterisert ved at en banemodelldefinerende anordning for bestemmelse av onskeverdien R^ respektive o)^ for et forestående girforlop utgjores av en billedenhet koblet til en innmålingsavfoler,hvor nevnte billedenhet omfatter en billedskjerm som presenterer en skalariktig og retningsorientert på informasjon fra innmåling-avfbleren styrt avbildning av fartoyets omgivelse, hvilken avbildning har. informasjonsinnholdet som kreves for gjennomfbring av en gir, og organ for syntetisk tilveiebringelse, presentasjon og innstilling av en girbanemodell for overlagring på bildet i den nevnte billedskjerm, hvilke organ er slik innrettet at det på billedskjermen tilveiebringes en kurslinje som går ut fra et punkt på billedskjermen, hvilket punkt tilsvarer fartoyets po-

sisjon i omgivelsesbildet, og som med nbdvendig nbyaktighet retningsriktig gjengir den pågående banekursretning, en rett-linjet banedel av en viss lengde, som er beliggende i nevnte kurslinje og går ut fra et valgbart punkt i retning fra det sted som tilsvarer fartoyets posisjon, samt en svinget banedel,

som med nevnte rettlinjede banedel som tangent går ut fra denne banedels sluttpunkt, hvor krumningen for nevnte svingede bane del folger et bestemt forlop.

21. Anordning som angitt i krav 20, karakterisert ved et manovreringsorgan for innstilling av den svingede banedelens forlop.

22. Anordning som angitt i krav 20, karakterisert ved et manovreringsorgan for innstilling av lengden av den nevnte rettlinjede banedelen.

23. Anordning som angitt i krav 20 eller 21, karakterisert ved organ for bestemmelse av det punkt i den svingede banedelen hvor banedelens tangentretning stemmer overens med kursretningen for den fortsatte, rettlinjede ferdsels-veien som er planlagt etter giren, og organ for syntetisk tilveiebringelse og presentasjon i indikatoren av en andre rett-linjet banedel som tilsvarer nevnte fortsatte ferdselsvei.

24. Anordning som angitt i krav 23, karakterisert ved et manovreringsorgan for innstilling av kursretningen for den nevnte andre rettlinjede banedelen.

25. Anordning som angitt i krav 20, karakterisert ved organ anordnet til å aktiveres ved girens begynnelse for rekonstruksjon av bildet av banemodellens gjenstående del på en slik måte at denne under ideelle forhold bibeholdes i den onskede posisjonen i banemodellens siste fase, og under forstyrrede forhold, når banemodellen ikke bibeholdes i den onskede posisjon, er hensiktsmessig for en korrigering av girforlopet.

26. Anordning som angitt i krav 25, karakterisert ved organ som er således beskaffet at det ved utforelse av en korrigering i banen uttas en ny, mindre korrigeringsbanedel som med hensyn til storrelsen er avhengig av den nodvendige kor-rigeringens storrelse.

27. Anordning som angitt i krav 12, karakterisert ved at en banemodelldefinerende anordning for bestemmelse av onskeverdien R, respektive 0)^ for et forestående eller pågående girforlop utgjores av en billedenhet knyttet til en innmålings avfoler,hvor nevnte billedenhet omfatter en '^billedskjerm som presenterer en skalariktig og retningsorientert på informasjon fra innmålingsavfbleren styrt avbildning av fartoyets omgivelse, hvilken avbildning har det informasjonsinnhold som er nodvendig for gjennomforelse av en gir, organ for syntetisk tilveiebringelse og presentasjon på nevnte billedskjerm av i det minste et symbol for hver posisjon og retning, organ som besorger at nevnte symboler utlagt på billedskjermen bibeholder sin geografiske representativitet under girforlopet og organ for beregning av en modellgirbane, hvor girbanen begynner med en strak banedel av regulerbar lengde, hvilken strake banedel faller sammen med en kurslinje som representerer den pågående fartoys-

banen, hvor nevnte strake banedel er tangent til en påfolgende svinget girbanedel som går ut fra den strake banedelens sluttpunkt, krumningen i den svingede girbanedelen folger en bestemt lov, den nevnte svingede girbanedelen tangerer en kurslinje som går gjennom punktet for et utlagt posisjonssymbol og som har en retning som bestemmes av et retningssymbol som representerer banekursen etter giren, tangeringspunktet er enten lagt til nevnte posisjonssymbol hvis dette er geometrisk realiserbart, eller, hvis det ikke er geometrisk realiserbart, til det punkt på kurslinjen som ligger nærmest posisjonssymbolet, hvilket punkt oppfyller de geometriske betingelser, og hvor girbanens startpunkt bestemt av ovennevnte beregningsbetingelser angis på billedskjermen med et andre posisjonssymbol sammen med et andre retningssymbol som angir den pågående banekursen.