RU2263606C1 - Способ управления движущимся объектом - Google Patents
Способ управления движущимся объектом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2263606C1 RU2263606C1 RU2004112114/11A RU2004112114A RU2263606C1 RU 2263606 C1 RU2263606 C1 RU 2263606C1 RU 2004112114/11 A RU2004112114/11 A RU 2004112114/11A RU 2004112114 A RU2004112114 A RU 2004112114A RU 2263606 C1 RU2263606 C1 RU 2263606C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- points
- control
- coordinates
- point
- ship
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к водному транспорту и касается управления движущимся объектом, например судном, при исследовании по заданной плоскости траектории в случае автоматического управления рулем с использованием поперечных смещений двух точек судна. Способ управления движущимся объектом, например судном, по величине поперечного смещения судна от заданной траектории заключается в том, что выбирают точку управления, определяют величину поперечного смещения от заданной траектории до точки управления и учитывают его при перекладке руля. При этом используют дополнительную точку управления, обе точки управления располагают на диаметральной плоскости судна, причем одна из них является носовой, а другая кормовой. Перекладку руля производят в зависимости от комбинации поперечных смещений носовой и кормовой точек от заданной траектории, причем для вычисления смещения этих точек используют их координаты. При таком способе управления целесообразно координаты носовой и кормовой точек измерять с помощью спутниковой навигационной системы. При этом измерение координат носовой и кормовой точек могут осуществлять с дифференциальными поправками. Технический результат реализации изобретения заключается в повышении качества управления и точности удержания объекта на заданной траектории. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к управлению движущимся объектом, например судном, при следовании по заданной в плоскости траектории и касается автоматического управления рулем с использованием поперечных смещений двух точек судна.
Известны способы управления движущимися объектами, например судами, по величине поперечного смещения одной точки судна от заданной траектории (SU 509494. В 63 Н 25/00; SU 1062129 А, В 63 Н 25/00; SU 908656, B 63 H 25/00; SU 724389, В 63 Н 25/04).
Недостатками такого способа являются, во-первых, невозможность точного удержания судна на заданной траектории, а только обеспечение его движения по параллельной траектории, расположенной на том или ином по величине расстоянии от заданной траектории, в зависимости от величины удаления, так называемой (SU 509494, В 63 Н 25/00) точки управления от датчика поперечного смещения; чем дальше удалена точка управления от датчика поперечного смещения в направлении курса управляемого объекта, например судна, тем меньше отклонение реальной траектории движения от заданной траектории движения.
Во-вторых, точка управления, по поперечному смещению которой осуществляют управление движущимся объектом, как правило, находится за пределами контура управляемого объекта, что делает необходимым выполнение расчетов ее поперечного смещения от заданной траектории и, как следствие, качество управления ухудшается; смещение точки управления в пределы контура управляемого объекта, не исключив необходимость расчетов, приведет только к существенному снижению точности удержания управляемого объекта на заданной траектории, в частности, из-за потери устойчивости управления движением (Першиц Р.Я. Управляемость и управление судном. - Л.: Судостроение, 1983, 272 с.). В-третьих, в расчетах величины поперечного смещения точки управления с заданной траектории учитывают значение курса судна, точность определения которого ±2,0°, а при быстрой смене курса ±4,0°, в связи с этим в способах достижения качества управления возникает определенное противоречие: с одной стороны, чем дальше расположена точка управления от датчика поперечного смещения, тем ближе реальная траектория движения управляемого объекта, например судна, к заданной траектории, с другой стороны, чем дальше точка у правления в направлении курса судна от датчика поперечного смещения, тем меньше точность определения поперечного смещения точки управления и, как следствие, снижение качества управления.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является следующий способ управления движущимся объектом (А.с. СССР №509494, М. Кл. - 2 В 63 Н 25/00 « Способ управления движущимся объектом», заявл. 04.03.74, опубл. 05.04.76, авторы Першиц Р.Я. и Тумашик А.П.). Способ управления движущимся объектом по поперечному смещению заключается в том, что поперечное смещение от заданной траектории и отворот судна от направления последней измеряют специальными датчиками и путем автоматизированного расчета определяют поперечное смещение заранее выбранной точки по длине объекта, которое сообщается рулевому. Перекладка руля производится рулевым, который учитывает только поперечное смещение выбранной точки.
Способ достаточно прост и сравнительно точен в удержании объекта на заданной траектории. Однако точность удержания судна на заданной траектории все-таки не столь высока, как того требуют современные условия мореплавания. Кроме того, этому способу присущи все выше перечисленные недостатки подобного способа управления движущимся объектом. Цель изобретения - повышение точности удержания объекта на заданной траектории и улучшение качества управления, выражаемого, например, в количестве переключений органа управления (руля) в единицу времени.
Это достигается тем, что в пределах контура судна, в его диаметральной плоскости (ДП) выбирают две точки, одна из которых расположена к носу судна (точка А на фиг.1-4), а другая к корме судна (точка В на фиг.1-4) относительно плоскости мидель-шпангоута. Расстояние между точками А и В выбирают в зависимости от технической возможности размещения в этих точках приемных антенн спутниковой навигационной системы (СНС). Чем больше это расстояние, тем качественнее работа системы управления движением судна по заданной траектории.
Координаты этих точек определяют непрерывно с высокой точностью (±1,0 м), это стало возможным с введением в СНС береговых станций вычисляющих и передающих на судно дифференциальные поправки.
Значения координат позволяют непрерывно вычислять поперечные смещения точки А (YA) и точки В (YB) от заданной траектории. Причем поперечное смещение точки от заданной траектории считается положительным, если она смещается вправо, и отрицательным, если она смещается влево (см. фиг.1-4).
Возникающие поперечные смещения вырабатывают сигнал на отклонение рулевого органа, например, руля судна, по закону:
где kA, kB - коэффициенты усиления по поперечным смещениям носовой и кормовой точек судна от заданной траектории. Это положительные величины, причем kA больше kB. Угол перекладки руля α считается положительным при его перемещении в сторону правого борта.
На фиг.1-4 изображены основные варианты возможных отклонений судна 1 от заданной траектории 2 и управление в каждом из них (угол перекладки руля 3). Например, на фиг.1, 2 ДП судна 4 пересекает заданную траекторию 2 под некоторым углом, величина которого характеризуется значениями поперечных смещений точки А (YA) и точки В (YB), причем YA больше 0, YB меньше 0 на фиг.1 и YA меньше 0, YB больше 0 на фиг.2. В первом случае (см. фиг.1.) согласно закону (1) угол отклонения руля будет иметь отрицательное значение, т.е. руль будет переложен на левый борт и судно начнет поворот влево, что приведет к уменьшению YA и YB и в конечном итоге к выходу судна на заданную траекторию; во втором случае (фиг.2) согласно закону (1) угол отклонения руля будет иметь положительное значение, т.е. руль будет переложен на правый борт и судно начнет поворот вправо, что приведет к уменьшению YA, YB и к выходу судна на заданную траекторию.
На фиг.3, 4 ДП судна 4 не пересекает заданную траекторию 2, а поперечные смещения точек А, В имеют одинаковые знаки, положительные на фиг.3 и отрицательные на фиг.4. Знак и соответствующее направление угла перекладки руля зависят от соотношения значений коэффициентов kA и kB (kA больше kB, если знаки поперечных смещений точек А и В одинаковы, фиг.3,4; kA и kB будут равны по величине, если знаки поперечных смещений точек А и В противоположны, фиг.1, 2). Соотношение значений коэффициентов kA kB может выбираться из различных соображений. Например, если считать, что отклонение направления движения судна от заданного будет находиться в пределах ±90°, то указанное соотношение будет определяться выражением:
где l - расстояние между точками А и В.
В результате применения данного изобретения достигается возможность получения технического результата - повышение качества управления и точности удержания судна на заданной траектории, следовательно, предлагаемый способ управления движущимся объектом соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Claims (3)
1. Способ управления движущимся объектом, например судном, по величине поперечного смещения судна от заданной траектории, при котором выбирают точку управления, определяют величину поперечного смещения от заданной траектории до точки управления и учитывают его при перекладке руля, отличающийся тем, что используют дополнительную точку управления, обе точки управления располагают на диаметральной плоскости судна, причем одна из них является носовой, а другая кормовой, а перекладку руля производят в зависимости от комбинации поперечных смещений носовой и кормовой точек от заданной траектории, причем для вычисления смещения этих точек используют их координаты.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что координаты носовой и кормовой точек измеряют с помощью спутниковой навигационной системы.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что измерение координат носовой и кормовой точек осуществляют с дифференциальными поправками.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004112114/11A RU2263606C1 (ru) | 2004-04-20 | 2004-04-20 | Способ управления движущимся объектом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004112114/11A RU2263606C1 (ru) | 2004-04-20 | 2004-04-20 | Способ управления движущимся объектом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2263606C1 true RU2263606C1 (ru) | 2005-11-10 |
Family
ID=35865407
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004112114/11A RU2263606C1 (ru) | 2004-04-20 | 2004-04-20 | Способ управления движущимся объектом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2263606C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470828C1 (ru) * | 2011-04-20 | 2012-12-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГОУВПО "МГТУ") | Способ управления траекторией движения буксируемого судна |
RU2475410C1 (ru) * | 2011-09-13 | 2013-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУВПО "МГТУ") | Способ управления судном при выполнении им швартовной операции к борту судна партнера |
RU2501064C2 (ru) * | 2012-03-11 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУВПО "МГТУ") | Способ управления траекторией движения судна |
-
2004
- 2004-04-20 RU RU2004112114/11A patent/RU2263606C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470828C1 (ru) * | 2011-04-20 | 2012-12-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГОУВПО "МГТУ") | Способ управления траекторией движения буксируемого судна |
RU2475410C1 (ru) * | 2011-09-13 | 2013-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУВПО "МГТУ") | Способ управления судном при выполнении им швартовной операции к борту судна партнера |
RU2501064C2 (ru) * | 2012-03-11 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУВПО "МГТУ") | Способ управления траекторией движения судна |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102278986A (zh) | 电子海图航线设计最优化方法 | |
KR20230011310A (ko) | 선박의 자동 유도 방법, 선박의 자동 유도 프로그램, 선박의 자동 유도 시스템 및 선박 | |
US11383813B2 (en) | Automatic steering device, automatic steering method and automatic steering program | |
RU2292289C1 (ru) | Способ автоматического управления движением судна | |
RU2356784C2 (ru) | Способ управления движением объекта при выполнении им сближения с другим подвижным объектом | |
RU2277495C1 (ru) | Способ автоматической проводки судов | |
RU2263606C1 (ru) | Способ управления движущимся объектом | |
RU2375249C1 (ru) | Способ управления судном при выполнении им швартовной операции к борту судна партнера | |
JP2020083090A (ja) | 経路生成装置 | |
RU2509030C1 (ru) | Способ управления движущимся судном | |
CN107367279B (zh) | 大型船舶高精度导航与靠泊方法 | |
RU2016123628A (ru) | Способ высокоточного определения навигационных элементов движения судна | |
EP2490932B1 (en) | Method for determine correction under steering of a point on a towed object towards a goal position | |
RU2422326C1 (ru) | Способ управления судном при выполнении им швартовной операции к борту судна партнера | |
US20210285771A1 (en) | Method for evaluating shallow water influence | |
JP7417538B2 (ja) | 制御目標生成装置及び操船制御装置 | |
RU2509679C1 (ru) | Способ управления движением судна по заданной траектории | |
RU2207296C2 (ru) | Способ автоматической проводки судна | |
RU2470828C1 (ru) | Способ управления траекторией движения буксируемого судна | |
RU2553610C1 (ru) | Способ управления движущимся судном | |
RU2714994C1 (ru) | Способ управления судном при выполнении им швартовной операции к борту судна партнёра | |
JP6864483B2 (ja) | 外乱推測装置 | |
RU2615846C1 (ru) | Способ управления движением буксирной системы | |
JP6300344B2 (ja) | 海流推定方法及び海流推定システム | |
RU2615849C1 (ru) | Способ управления движущимся судном |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060421 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060421 |
|
RZ4A | Other changes in the information about an invention |