RU2470828C1 - Способ управления траекторией движения буксируемого судна - Google Patents

Способ управления траекторией движения буксируемого судна Download PDF

Info

Publication number
RU2470828C1
RU2470828C1 RU2011115725/11A RU2011115725A RU2470828C1 RU 2470828 C1 RU2470828 C1 RU 2470828C1 RU 2011115725/11 A RU2011115725/11 A RU 2011115725/11A RU 2011115725 A RU2011115725 A RU 2011115725A RU 2470828 C1 RU2470828 C1 RU 2470828C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vessel
towing
towed
points
towed ship
Prior art date
Application number
RU2011115725/11A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011115725A (ru
Inventor
Юрий Иванович Юдин
Владислав Витальевич Каян
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГОУВПО "МГТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГОУВПО "МГТУ") filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГОУВПО "МГТУ")
Priority to RU2011115725/11A priority Critical patent/RU2470828C1/ru
Publication of RU2011115725A publication Critical patent/RU2011115725A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2470828C1 publication Critical patent/RU2470828C1/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к водному транспорту и может быть использовано для управления траекторией движения буксируемого судна при выполнении буксирной операции. В способе управления траекторией движения буксируемого судна определяют координаты носовой и кормовой точек, расположенных в его диаметральной плоскости. Также вычисляют отклонения данных точек буксируемого судна от линии диаметральной плоскости буксирующего судна и по результатам вычислений определяют величину сигнала управления. На основе величины сигнала производят перекладку руля на буксируемом судне. Решение направлено на повышение безопасности при выполнении буксирной операции. 5 ил.

Description

Изобретение относится к водному транспорту и может быть использовано для управления траекторией движения буксируемого судна при выполнении буксирной операции.
Известен способ управления траекторией движения буксируемого судна, основанный на перекладке руля направления по величине поперечного смещения буксируемого судна от кильватерной струи буксирующего судна, определяемой визуально на буксируемом судне [1], [2], [4].
Однако при буксировке в известном способе не учитывается фактор невозможности визуального определения направления кильватерной струи буксирующего судна при определенных обстоятельствах, в частности:
- при выполнении буксирной операции в условиях ограниченной видимости (ночное время суток, плотные атмосферные осадки, туман и др.);
- при выполнении буксирной операции в условиях сильного ветра и волнения, когда кильватерная струя буксирующего судна существенно отклоняется от его диаметральной плоскости (ДП) и перестает быть ориентиром для буксируемого судна.
Задача изобретения - повышение точности удержания буксируемого судна на заданной траектории движения относительно буксирующего судна.
Технический результат заключается в совершенствовании управления буксирной системой: буксирующее судно - буксируемое судно и тем самым в обеспечении безопасности буксирной операции.
Для этого вычисляют отклонения носовой и кормовой точек буксируемого судна от линии диаметральной плоскости (ДП) буксирующего судна, при этом линия ДП проведена через носовую и кормовую точки буксирующего судна, по результатам вычислений определяют величину сигнала управления, в соответствии с его значением производят перекладку руля на буксируемом судне.
Сущность способа поясняется чертежами, представленными на фиг.1-5, и заключается в следующем.
В случае буксировки одного судна другим (фиг.1) буксирующее судно 1 является задатчиком траектории движения для буксируемого судна 2, и любое изменение его движения по курсу влечет за собой изменение траектории движения буксируемого судна 2 (позиция 4 на фиг.1 - буксирный трос).
На буксирующем судне 1 в пределах его контура в его ДП выбирают две точки. Одна из них расположена к носу судна 1 (точка A1 на фиг.1), а другая - к корме судна 1 (точка B1 на фиг.1) относительно плоскости мидель-шпангоута. Расстояние между точками A1 и B1 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 буксируемого судна 2.
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 [3].
Значения координат точки A1(XA1, YA1) и точки B1(XB1, YB1) (фиг.2) позволяют непрерывно вычислять положение линии ДП буксирующего судна 1 и передавать его на буксируемое судно 2.
На буксируемом судне 2 в пределах его контура в его ДП выбирают две точки. Одна из них расположена к носу буксируемого судна 2 (точка А2 на фиг.1), а другая - к его корме (точка B1 на фиг.1) относительно плоскости мидель-шпангоута. Расстояние между точками А2 и В2 выбирают в зависимости от технической возможности размещения в этих точках приемных антенн СНС. Чем больше это расстояние, тем качественнее работа системы управления движением буксируемого судна.
Координаты этих точек определяют непрерывно с высокой точностью (±1,0 м).
Непрерывное определение значений координат точек А2(ХA2, YA2) и B2 (ХB2, YB2) (фиг.3) буксируемого судна 2 позволяет непрерывно вычислять поперечные смещения точки А2 (dA2) и точки В2 (dB2) от текущего положения линии ДП буксирующего судна 1 (позиция 3 на фиг.1) Причем поперечное смещение точки А2 или В2 от линии ДП буксирующего судна 1 считается положительным, если точка (А2 или В2) смещается вправо, и отрицательным, если она смещается влево относительно линии ДП буксирующего судна 1 (фиг.4, 5).
Возникающие поперечные смещения точек А2 и В2 буксируемого судна 2 относительно текущего положения линии ДП буксирующего судна 1 вырабатывают сигнал на отклонение рулевого органа, например руля буксируемого судна 2, по закону:
Figure 00000001
где kA, kB - коэффициенты усиления по поперечным смещениям носовой и кормовой точек буксируемого судна 2 от линии ДП буксирующего судна 1. Это положительные величины, причем численное значение коэффициента kA больше численного значения коэффициента kB. Угол перекладки руля α считается положительным при его перемещении в сторону правого борта.
На фиг.4, 5 изображены варианты возможных отклонений буксируемого судна 2 от ДП буксирующего судна 1 и управление в каждом из них. Например, на фиг.4 ДП буксирующего судна 1 пересекает линию ДП буксируемого судна 2 под некоторым углом, величина которого характеризуется значениями поперечных смещений точки А2 (dA2) и точки В2 (dB2), причем dA2 больше 0, dB2 меньше 0 и dA2 меньше 0, dB2 больше 0 на фиг.5. В первом случае (фиг.4) согласно закону (1) угол отклонения руля буксируемого судна 2 будет иметь отрицательное значение, т.е. руль будет переложен на левый борт и судно начнет поворот влево, что приведет к уменьшению dA2 и dB2 и в конечном итоге к выходу буксируемого судна 2 на линию ДП буксирующего судна 1. Во втором случае (фиг.5) согласно закону (1) угол отклонения руля буксирующего судна 1 будет иметь положительное значение, т.е. руль будет переложен на правый борт и буксируемое судно 2 начнет поворот вправо, что приведет к уменьшению dA2, dB2 и к выходу судна 2 на линию ДП буксирующего судна 1.
Значения отклонений точек А2 и В2 от линии ДП буксирующего судна 1 определяются по формулам:
Figure 00000002
Предлагаемый способ позволяет значительно повысить устойчивость и точность удержания буксируемого судна относительно траектории движения буксирующего судна, что способствует существенному повышению безопасности выполнения буксирной операции, особенно в стесненных с навигационной точки зрения условиях плавания и при плохой видимости.
Литература
1. Алексеев Л.Л. Практическое пособие по управлению морским судном / Л.Л.Алексеев; ЦНИИМФ. - СПб.: ЦНИИМФ, 2003. - 188 с. - (Судовладельцам и капитанам. Вып.№5). - ISBN 5-93188-056-09: 220-00; 177-00.
2. Инструкция по безопасности морских буксировок: утв. Федер. службой мор. флота России: 08.06.96 МФ 35/1921. - СПб.: ЗАО ЦНИИМФ, 2001. - 22 с.
3. Липкин И.А. Спутниковые навигационные системы. - М.: Вузовская книга, 2001. - 215 с.
4. Снопков В.И. Управление судном: учебник [для вузов] / В.И.Снопков. - [3-е изд., перераб. и доп.]. - СПб.: Профессионал, 2004. - 535 с. +1 электрон. опт.диск (CD-ROM): ил. - ISBN 5-98371-015-X:600-00; 1170-00.

Claims (1)

  1. Способ управления траекторией движения буксируемого судна, основанный на определении координат расположенных в его диаметральной плоскости носовой и кормовой точек, заключающийся в том, что вычисляют отклонения носовой и кормовой точек буксируемого судна от линии диаметральной плоскости (ДП) буксирующего судна, при этом линия ДП проведена через носовую и кормовую точки буксирующего судна, по результатам вычислений определяют величину сигнала управления, в соответствии с его значением производят перекладку руля на буксируемом судне.
RU2011115725/11A 2011-04-20 2011-04-20 Способ управления траекторией движения буксируемого судна RU2470828C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011115725/11A RU2470828C1 (ru) 2011-04-20 2011-04-20 Способ управления траекторией движения буксируемого судна

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011115725/11A RU2470828C1 (ru) 2011-04-20 2011-04-20 Способ управления траекторией движения буксируемого судна

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011115725A RU2011115725A (ru) 2012-10-27
RU2470828C1 true RU2470828C1 (ru) 2012-12-27

Family

ID=47146960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011115725/11A RU2470828C1 (ru) 2011-04-20 2011-04-20 Способ управления траекторией движения буксируемого судна

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2470828C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615846C1 (ru) * 2015-10-12 2017-04-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "МГТУ") Способ управления движением буксирной системы

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4532617A (en) * 1982-09-29 1985-07-30 Baecker Donald Ray System for locating a towed marine object
CA1262215A (en) * 1985-05-27 1989-10-10 John S. Mackenzie Active flap steering system
CA1274298A (en) * 1984-12-31 1990-09-18 Joseph Philip Lloyd Apparatus and method for locating towed siesmic floats
RU2263606C1 (ru) * 2004-04-20 2005-11-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Мурманский государственный технический университет Способ управления движущимся объектом
RU2281649C2 (ru) * 2004-10-08 2006-08-20 Робиндар Николаевич Каратаев Способ определения параметров хода трала и устройство для определения параметров хода трала
GB2441411A (en) * 2006-09-04 2008-03-05 Sercel Rech Const Elect Measuring and controlling streamer position using feedback controllers distributed along the streamer

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4532617A (en) * 1982-09-29 1985-07-30 Baecker Donald Ray System for locating a towed marine object
CA1274298A (en) * 1984-12-31 1990-09-18 Joseph Philip Lloyd Apparatus and method for locating towed siesmic floats
CA1262215A (en) * 1985-05-27 1989-10-10 John S. Mackenzie Active flap steering system
RU2263606C1 (ru) * 2004-04-20 2005-11-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Мурманский государственный технический университет Способ управления движущимся объектом
RU2281649C2 (ru) * 2004-10-08 2006-08-20 Робиндар Николаевич Каратаев Способ определения параметров хода трала и устройство для определения параметров хода трала
GB2441411A (en) * 2006-09-04 2008-03-05 Sercel Rech Const Elect Measuring and controlling streamer position using feedback controllers distributed along the streamer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615846C1 (ru) * 2015-10-12 2017-04-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "МГТУ") Способ управления движением буксирной системы

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011115725A (ru) 2012-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109828570B (zh) 一种自适应边界层水面无人艇控制导引方法
Porathe Maritime Autonomous Surface Ships (MASS) and the COLREGS: Do we need quantified rules or is “the ordinary practice of seamen” specific enough?
RU2442718C1 (ru) Способ определения гидродинамических параметров математической модели движения судна
KR101719142B1 (ko) 해양 내비게이션 장치 및 항로 제공 방법
CN112578793B (zh) 一种快速运动水面艇的避障方法
US20200062366A1 (en) Ship maneuvering system, ship, and ship maneuvering method
CN110702112A (zh) 导航装置及路线生成方法
KR20170023737A (ko) 해양 내비게이션 장치 및 항로 제공 방법
Nakamura et al. Development of automatic collision avoidance system and quantitative evaluation of the manoeuvring results
RU2501708C1 (ru) Способ автоматической проводки судна
RU2356784C2 (ru) Способ управления движением объекта при выполнении им сближения с другим подвижным объектом
KR20150083263A (ko) 선박의 충돌위험도 산출 시스템
Gil et al. Semi-dynamic ship domain in the encounter situation of two vessels
RU2470828C1 (ru) Способ управления траекторией движения буксируемого судна
RU2509030C1 (ru) Способ управления движущимся судном
Jo et al. Development of autonomous algorithm for boat using robot operating system
RU2375249C1 (ru) Способ управления судном при выполнении им швартовной операции к борту судна партнера
RU2223197C1 (ru) Аппаратура автоматического управления движением судна
RU2422326C1 (ru) Способ управления судном при выполнении им швартовной операции к борту судна партнера
RU2615846C1 (ru) Способ управления движением буксирной системы
RU2475410C1 (ru) Способ управления судном при выполнении им швартовной операции к борту судна партнера
RU2016123628A (ru) Способ высокоточного определения навигационных элементов движения судна
RU2509679C1 (ru) Способ управления движением судна по заданной траектории
CN111984006B (zh) 融合海流及尺度差异影响的无人艇多目标会遇避碰方法
CN110796899B (zh) 一种受限水域基于船舶集群态势的船岸相对领域获取方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130421