RU2751725C1 - Method for full-scale testing of unmanned vessels - Google Patents

Method for full-scale testing of unmanned vessels Download PDF

Info

Publication number
RU2751725C1
RU2751725C1 RU2020135686A RU2020135686A RU2751725C1 RU 2751725 C1 RU2751725 C1 RU 2751725C1 RU 2020135686 A RU2020135686 A RU 2020135686A RU 2020135686 A RU2020135686 A RU 2020135686A RU 2751725 C1 RU2751725 C1 RU 2751725C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vessel
movement
current location
point
ship
Prior art date
Application number
RU2020135686A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020135686A (en
RU2020135686A3 (en
Inventor
Артем Александрович Буцанец
Александра Анатольевна Иванова
Владимир Владимирович Каретников
Евгений Олегович Ольховик
Екатерина Евгеньевна Ольховик
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»
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 бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»
Priority to RU2020135686A priority Critical patent/RU2751725C1/en
Publication of RU2020135686A publication Critical patent/RU2020135686A/ru
Publication of RU2020135686A3 publication Critical patent/RU2020135686A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2751725C1 publication Critical patent/RU2751725C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B49/00Arrangements of nautical instruments or navigational aids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B79/00Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation
    • B63B79/30Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation for diagnosing, testing or predicting the integrity or performance of vessels

Abstract

FIELD: shipbuilding.SUBSTANCE: invention relates to shipbuilding, namely to methods for full-scale testing of unmanned and autonomous vessels. The method is intended for independent determination of the tactical and technical characteristics of the test vessels during their movement and execution of specified maneuvers. They set the ship’s course of movement and compare it with the real trajectory of movement, determined by the current location of the object. The current location of the vessel is determined using a complex of measuring equipment, which includes a robotic total station located on the shore, working in conjunction with a reflective prism installed on the vessel with the possibility of orientation in the local and/or relative coordinate system at one point of the state geodetic network with known geographical coordinates and altitude, as well as in a given direction of the cardinal direction, subsequent recording of data on the current location of the vessel and their transmission to a computer for visualization, processing and storage.EFFECT: accuracy of the test results is increased.2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области судостроения, а именно к способам и методам испытаний безэкипажных, автономных надводных судов или роботизированных объектов. Способ предназначен для независимого определения тактико-технических характеристик испытуемых судов при их движении и выполнении заданных маневров.The invention relates to the field of shipbuilding, and in particular to methods and methods of testing unmanned, autonomous surface ships or robotic objects. The method is intended for the independent determination of the tactical and technical characteristics of the test vessels during their movement and performing specified maneuvers.

В настоящее время в Российской Федерации для испытаний надводных судов используются методы, описанные в Руководстве по определению маневренных характеристик судов, НД №2-030101-007 - Российский морской регистр судоходства. - 2005 г., на международном уровне испытания регламентируются Резолюцией Комитета по безопасности на море Международной морской организации MSC. 137(76) «Стандарты маневренных качеств судов». Испытания судов проводятся силами экипажа и выполняются путем подачи команд капитаном или другим лицом, проводящим испытания. При этом суть всех команд сводится к управлению главными двигателями, движителями и рулем (подруливающими устройствами).Currently, the Russian Federation for testing surface vessels uses the methods described in the Guidelines for determining the maneuverability of ships, ND No. 2-030101-007 - Russian Maritime Register of Shipping. - 2005, at the international level, the tests are regulated by the Resolution of the Maritime Safety Committee of the International Maritime Organization MSC. 137 (76) "Standards of the maneuverable qualities of ships." Tests of ships are carried out by the crew and are carried out by giving commands by the master or another person conducting the tests. In this case, the essence of all commands is reduced to the control of the main engines, propellers and rudder (thrusters).

Для безэкипажных или автономных судов управление движением судна производится с использованием аппаратно-программных технических средств, алгоритмы работы которых являются весьма сложными и могут включать различные методы адаптивной оптимизации, дифференциального регулирования или нейросетевые технологии управления. Таким образом, управление движением безэкипажных или автономных судов существенно отличается от традиционного управления судна экипажем, и для проведения ходовых и маневренных испытаний безэкипажных или автономных судов известные способы не приемлемы.For unmanned or autonomous vessels, vessel traffic control is performed using hardware and software hardware, the algorithms of which are very complex and may include various methods of adaptive optimization, differential control or neural network control technologies. Thus, the control of the movement of unmanned or autonomous vessels differs significantly from the traditional control of the vessel by the crew, and the known methods are not acceptable for conducting sea trials and maneuvering tests of unmanned or autonomous vessels.

Известен способ контроля мореходности судна и устройство для его осуществления, описанный в патенте RU №2467914, опубл. 27.11.2012. Способ основан на измерении периода бортовой качки, осадки носом и кормой, периода волны, курсового угла и скорости судна на нерегулярном волнении, определении метацентрической высоты и измерении углового перемещения судна относительно продольной, поперечной и вертикальной центральных осей, измерение истинных высоты волн и курсовых углов прихода волн относительно диаметральной плоскости судна и определении скорости и курсового угла течения и величины потери скорости судна от ветра и волнения. Дополнительно используются спутниковые системы высокого разрешения типа ASTER или SRTM данного района плавания, по которым посредством программ моделирования водной поверхности, атмосферных и астрономических явлений производится рендеринг окружающей обстановки, восстанавливается топология корпуса судна путем построения цифровой модели с учетом волнового и ветрового воздействий.A known method for monitoring the seaworthiness of a ship and a device for its implementation, described in patent RU No. 2467914, publ. 11/27/2012. The method is based on measuring the rolling period, forward and stern draft, wave period, heading angle and speed of the vessel on irregular waves, determining the metacentric height and measuring the angular displacement of the vessel relative to the longitudinal, transverse and vertical central axes, measuring the true wave height and heading angles of arrival waves relative to the center plane of the vessel and determination of the speed and heading angle of the current and the value of the loss of speed of the vessel from wind and waves. In addition, high-resolution satellite systems such as ASTER or SRTM of the given navigation area are used, according to which the environment is rendered using programs for modeling the water surface, atmospheric and astronomical phenomena, the topology of the ship's hull is restored by building a digital model taking into account wave and wind effects.

Недостатком известного аналога является сложность его реализации, связанная с большим количеством измерительных датчиков, которые необходимо устанавливать на судне, тарировать, настраивать и т.п. Кроме того для обработки поступающих данных необходимо использовать несколько разнородных по своему функционалу программных комплексов.The disadvantage of the known analogue is the complexity of its implementation, associated with a large number of measuring sensors that must be installed on the ship, calibrated, adjusted, etc. In addition, to process the incoming data, it is necessary to use several software systems that are heterogeneous in their functionality.

Среди известных аналогов наиболее близким по технической сущности и назначению является устройство, описанное в патенте RU №144079, опубл. 10.08.2014 («Измерительный комплекс определения траектории движения судна по заданному углу перекладки руля»). Натурные испытания судна, проводимые с использованием указанного комплекса, основаны на задании курса движения судна и сравнении его с реальной траекторией его движения по заданному углу перекладки руля. В состав оборудования, реализующего способ, включены интегрированная система ориентации и навигации судов, содержащая инерциальный измерительный модуль, мультиантенную приемную аппаратуру спутниковых навигационных систем, антенный модуль, управляющий компьютер и связанную с ними регистрирующую аппаратуру. При проведении испытаний антенный модуль принимает сигналы со спутников навигации, затем передает их на мультиантенную приемную аппаратуру спутниковых навигационных систем, где эти сигналы обрабатываются и преобразуются в данные (скорость судна, широта, долгота, а также координаты в декартовой системе, высота в географической системе координат, угол курса судна). Инерциальный измерительный модуль регистрирует значения угла крена и угла дифферента, затем дополняет ими данные, полученные с мультиантенной приемной аппаратуры спутниковых навигационных систем, и передает их на регистрирующую аппаратуру. На регистрирующей аппаратуре происходит запись полученных данных дополненных показаниями датчика угла перекладки руля. Измерения и запись данных проводится в режиме реального времени. Управление работой инерциального измерительного модуля производится при помощи управляющего компьютера.Among the known analogs, the closest in technical essence and purpose is the device described in patent RU No. 144079, publ. 08/10/2014 ("Measuring complex for determining the trajectory of the vessel at a given rudder shift angle"). Full-scale tests of the vessel, carried out using the specified complex, are based on setting the course of movement of the vessel and comparing it with the real trajectory of its movement along a given angle of the rudder shift. The equipment implementing the method includes an integrated ship orientation and navigation system containing an inertial measuring module, multi-antenna receiving equipment for satellite navigation systems, an antenna module, a control computer and associated recording equipment. During the tests, the antenna module receives signals from navigation satellites, then transmits them to the multi-antenna receiving equipment of satellite navigation systems, where these signals are processed and converted into data (ship speed, latitude, longitude, as well as coordinates in the Cartesian system, altitude in the geographic coordinate system , the angle of the ship's course). The inertial measuring module registers the values of the roll angle and the trim angle, then supplements them with the data received from the multi-antenna receiving equipment of satellite navigation systems, and transmits them to the recording equipment. The recording equipment records the received data supplemented by the readings of the rudder angle sensor. Measurements and data recording are carried out in real time. The operation of the inertial measuring module is controlled by a control computer.

Недостатком данного устройства является низкая точность определения местоположения судна и соответственно траектории его движения при проведении натурных испытаний, обеспечиваемая спутниковыми навигационными системами, точность которых для динамически движущегося объекта составляет более 1 метра. Это в свою очередь негативно сказывается на достоверности определения тактико-технических характеристик испытуемого объекта.The disadvantage of this device is the low accuracy of determining the location of the vessel and, accordingly, the trajectory of its movement during field tests, provided by satellite navigation systems, the accuracy of which for a dynamically moving object is more than 1 meter. This, in turn, negatively affects the reliability of determining the tactical and technical characteristics of the test object.

Техническим результатом от использования предлагаемого изобретения является повышение достоверности определения тактико-технических характеристик испытуемого объекта (безэкипажного или автономного надводного судна) за счет увеличения точности измерения его текущего местоположения и соответственно траектории движения при маневренных и ходовых испытаниях.The technical result from the use of the proposed invention is to increase the reliability of determining the tactical and technical characteristics of the test object (unmanned or autonomous surface ship) by increasing the accuracy of measuring its current location and, accordingly, the trajectory of movement during maneuvering and sea trials.

Для достижения указанного результата используется следующая совокупность существенных признаков: в способе проведения натурных испытаний, при котором задают курс движения судна и сравнивают его с реальной траекторией движения, определяемой по текущему местоположению объекта с помощью комплекса измерительной аппаратуры, в состав которого входит расположенный на берегу роботизированный тахеометр, работающий в паре с отражательной призмой, установленной на судне с возможностью ориентации в местной (относительной) системе координат по одному пункту государственной геодезической сети с известными географическими координатами и высотой, а также по заданному направлению (стороны света), последующей записи данных о текущем местоположении судна и их передачи на ЭВМ для визуализации, обработки и хранения.To achieve this result, the following set of essential features is used: in the method of carrying out full-scale tests, in which the course of movement of the vessel is set and compared with the real trajectory of movement, determined by the current location of the object using a complex of measuring equipment, which includes a robotic tacheometer located on the shore , working in tandem with a reflective prism installed on a ship with the ability to orientate in the local (relative) coordinate system at one point of the state geodetic network with known geographic coordinates and altitude, as well as in a given direction (cardinal points), the subsequent recording of data on the current position vessels and their transfer to a computer for visualization, processing and storage.

Задача по автоматизированной ориентации роботизированного тахеометра в ортогональной системе координат (x,y,z) решается с привлечением оператора, который производит предварительную калибровку и установку прибора на берегу, в выбранной точке, после чего выполняет настройку координатных измерений, определяя их по пункту государственной геодезической сети или локальной геодезической сети и направления стороны света, а затем переводит тахеометр в режим слежения за отражательной призмой, установленной на вертикальной опоре судна на заданной высоте. Для слежения за призмой с помощью роботизированного тахеометра оператор включает функцию «Захват цели», позволяющую прибору выполнять автоматический поиск и захват призмы. Запись данных о положении корпуса судна и их передача на персональный компьютер для последующей обработки осуществляется тахеометром в течение всего периода захвата перемещения отражательной призмы. The task of automated orientation of a robotic total station in an orthogonal coordinate system (x, y, z) is solved with the involvement of an operator who pre-calibrates and installs the device on the shore at a selected point, after which it adjusts coordinate measurements, determining them at the point of the state geodetic network or the local geodetic network and the direction of the cardinal point, and then switches the tacheometer to the mode of tracking the reflective prism mounted on the vertical support of the vessel at a given height. To track the prism with a robotic total station, the operator turns on Target Lock, which allows the instrument to automatically find and lock the prism. Recording of data on the position of the ship's hull and their transfer to a personal computer for subsequent processing is carried out by a tacheometer during the entire period of capturing the movement of the reflective prism.

Сущность предлагаемого способа заключается в более точном по сравнению с прототипом определении маневренных и ходовых характеристик безэкипажного судна путем определения реальной траектории движения судна в местной системе координат и сравнении ее с заданной. Поставленная задача решается за счет использования роботизированного тахеометра, находящегося на берегу и следящего за отражательной призмой, установленной на безэкипажном судне, совместная работа которых обеспечивает определение текущего местоположения судна. При этом обработку и хранение массива информации в автоматическом режиме осуществляет ЭВМ, формируя точную траекторию следования судна с дискретностью, предусмотренной техническими характеристиками роботизированного тахеометра. При этом данные могут быть пересчитаны ЭВМ из местной в географическую систему координат.The essence of the proposed method lies in the more accurate, in comparison with the prototype, the determination of the maneuverable and running characteristics of an unmanned vessel by determining the real trajectory of the vessel in the local coordinate system and comparing it with the given one. The task is solved by using a robotic tacheometer located on the shore and watching a reflective prism installed on an unmanned vessel, the joint work of which ensures the determination of the current location of the vessel. In this case, the processing and storage of an array of information in an automatic mode is carried out by a computer, forming an exact trajectory of the vessel with a discreteness provided for by the technical characteristics of a robotic total station. In this case, the data can be converted by a computer from a local to a geographic coordinate system.

Сопоставление предлагаемого способа и прототипа показало, что поставленная задача - более точное определение маневренных и ходовых характеристик безэкипажного или автономного надводного судна при проведении натурных испытаний путем повышения точности определения его текущего местоположения с помощью роботизированного тахеометра и соответственно траектории движения при маневренных и ходовых испытаниях решается в результате новой совокупности признаков, что доказывает соответствие предлагаемого изобретения критерию патентоспособности «новизна».Comparison of the proposed method and the prototype showed that the task posed - a more accurate determination of the maneuverable and running characteristics of an unmanned or autonomous surface vessel during field tests by increasing the accuracy of determining its current location using a robotic total station and, accordingly, the trajectory of movement during maneuvering and sea trials - is solved as a result a new set of features, which proves the compliance of the proposed invention with the "novelty" criterion of patentability.

При этом проведенный информационный поиск в области судостроения выявил систему слежения за гидрографическим судном по патенту JP 2010030340 A, МПК Y02A90/32, опубл. 12.02.2010, содержащую следующие отличительные признаки заявляемого способа: способ осуществляется с помощью «отражательной призмы, установленной на судне, и тахеометра с автоматическим слежением за ней, установленного на берегу». Однако в отличие от заявленного изобретения устройство по японскому патенту дополнительно снабжено устройством позиционирования GPS с синхронизацией по времени. В аналоге плановое положение корпуса судна определяется из данных GPS-позиционирования, а высотное положение уточняется с использованием роботизированного тахеометра. Необходимость использования двух измерительных устройств для получения достаточной точности является главным отличием и одновременно недостатком известного технического устройства, кроме того в устройстве не обеспечивается независимость измерений из-за наличия GPS-приемника, установленного на судне. В предлагаемом способе точность достигается не с использованием GPS, а за счет установки тахеометра в точке с известными географическими координатами и возможностью ориентации в местной (относительной) системе координат по одному пункту государственной геодезической сети с известными географическими координатами и высотой, а также по заданному направлению (стороны света).At the same time, an information search in the field of shipbuilding revealed a tracking system for a hydrographic vessel according to patent JP 2010030340 A, IPC Y02A90 / 32, publ. 02/12/2010, containing the following distinctive features of the proposed method: the method is carried out using "a reflective prism installed on the ship, and a tacheometer with automatic tracking, installed on the shore." However, unlike the claimed invention, the Japanese patent device is additionally equipped with a GPS positioning device with time synchronization. In the analogue, the planned position of the ship's hull is determined from GPS positioning data, and the altitude position is specified using a robotic total station. The need to use two measuring devices to obtain sufficient accuracy is the main difference and at the same time a disadvantage of the known technical device; moreover, the device does not provide measurement independence due to the presence of a GPS receiver installed on the ship. In the proposed method, accuracy is achieved not using GPS, but by installing the tacheometer at a point with known geographic coordinates and the possibility of orientation in the local (relative) coordinate system at one point of the state geodetic network with known geographic coordinates and height, as well as in a given direction ( cardinal points).

Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии способа критерию «изобретательский уровень».The foregoing allows us to conclude that the method meets the criterion "inventive step".

Сущность указанного способа поясняется графическими материалами, где: The essence of this method is illustrated by graphic materials, where:

на фиг. 1 представлена схема определения местоположения безэкипажных и автономных судов при проведении натурных испытаний,in fig. 1 shows a diagram for determining the location of unmanned and autonomous vessels during field tests,

на фиг. 2 - траектория движения судна у пристани в акватории р. Невы г Санкт-Петербурга.in fig. 2 - the trajectory of the vessel at the pier in the water area of the river. Neva, St. Petersburg.

На схеме (фиг. 1) обозначены: пункт геодезической сети 1, акватория 2, роботизированный тахеометр 3, безэкипажное или автономное надводное судно 4, отражательная призма 5, траектория маршрута движения судна 6, XY - местная система координат (СК), автоматически созданная тахеометром по геодезическому пункту 2 и заданному направлению (стороны света). The diagram (Fig. 1) indicates: point of geodetic network 1, water area 2, robotic total station 3, unmanned or autonomous surface vessel 4, reflective prism 5, trajectory of the vessel's route 6, XY is the local coordinate system (SC), automatically created by the total station by geodetic point 2 and a given direction (cardinal directions).

На фиг 2 изображен: пункт геодезической сети 1, акватория 2, роботизированный тахеометр 3, траектория маршрута движения судна 4.Figure 2 shows: point of geodetic network 1, water area 2, robotic total station 3, trajectory of the vessel's route 4.

Предлагаемый способ включает следующую последовательность действий:The proposed method includes the following sequence of actions:

В заданной точке оператор устанавливает роботизированный тахеометр 3 и с учетом абсолютных географических координат пункта государственной геодезической сети 1 производит первичные настройки прибора 3, его проверку и координатные измерения. Отражательную призму 5 закрепляют на вертикальной опоре, установленной на палубе испытуемого судна 4, на заданной высоте относительно уровня воды, которая учитывается при настройке прибора 3. Для слежения за отражательной призмой 5 с помощью роботизированного тахеометра 3 оператор включает функцию «Захват цели», позволяющую выполнять автоматический поиск и захват призмы 5. В момент установки (захвата призмы) начинается запись данных о положении корпуса судна и их передача на ЭВМ для последующей обработки. At a given point, the operator installs a robotic total station 3 and, taking into account the absolute geographic coordinates of the point of the state geodetic network 1, performs the initial settings of the device 3, its verification and coordinate measurements. The reflective prism 5 is fixed on a vertical support installed on the deck of the test vessel 4 at a given height relative to the water level, which is taken into account when setting up the device 3. To track the reflective prism 5 using a robotic total station 3, the operator turns on the "Target lock" function, which allows performing automatic search and capture of a prism 5. At the moment of installation (capture of a prism), the recording of data on the position of the ship's hull and their transmission to a computer for subsequent processing begins.

В предлагаемом способе роботизированный тахеометр передает данные о движении судна не чаще одного раза за 0,15 секунды в заданных единицах измерения и с необходимой точностью. Для определения курса судна используется следующая формула расчета:In the proposed method, the robotic total station transmits data on the movement of the vessel no more than once every 0.15 seconds in the specified units of measurement and with the required accuracy. The following calculation formula is used to determine the heading of the vessel:

Figure 00000001
Figure 00000001

где k - направление движения, i - порядковый номер измерения.where k is the direction of movement, i is the ordinal number of the measurement.

Figure 00000002
Figure 00000002

определение координат при движении целиdetermination of coordinates when the target is moving

Figure 00000003
Figure 00000003

X, Y - координаты установки роботизированного тахеометраX, Y - coordinates of the installation of the robotic total station

х, у - координаты безэкипажного (автономного) судна.х, у - coordinates of an unmanned (autonomous) vessel.

Пример выполнения способа.An example of the implementation of the method.

Безэкипажное или автономное судно 4 с установленной на вертикальной опоре отражательной призмой 5 выполняет маневр в непосредственной близости к причалу, на котором установлен роботизированный тахеометр 3 с подключенным к нему персональным компьютером (ЭВМ). Оператор производит первичные настройки тахеометра 3, поверку и координатные измерения, затем включает функцию «Захват цели», запускает запись и передачу данных о положении корпуса судна на персональный компьютер (ЭВМ) для последующей обработки. Результаты испытания изобретения у пристани в акватории р. Невы г Санкт-Петербурга представлены на фиг. 2 и в табл. 1. Измерения проводились с использованием Leica TS16 I R1000, заданной частотой 1 раз в секунду в системе картографических проекций UTM (по значениям X, Y), затем вычислялась разность между значениями переменных. Изменения положения корпуса судна по высоте (dZ) фиксировались с помощью роботизированного тахеометра и пересчитывалась в разность высот.An unmanned or autonomous vessel 4 with a reflective prism 5 installed on a vertical support performs a maneuver in close proximity to the berth, on which a robotic total station 3 is installed with a personal computer (computer) connected to it. The operator makes the initial settings of the total station 3, verification and coordinate measurements, then turns on the "Target lock" function, starts recording and transferring data about the position of the ship's hull to a personal computer (computer) for subsequent processing. The results of testing the invention at the pier in the water area of the river. The Neva of St. Petersburg are presented in Fig. 2 and in table. 1. Measurements were carried out using a Leica TS16 I R1000, set at a frequency of 1 time per second in the UTM map projection system (by X, Y values), then the difference between the values of the variables was calculated. Changes in the position of the ship's hull in height (dZ) were recorded using a robotic total station and recalculated into the difference in heights.

Таблица 1 - Пример данных, полученных от роботизированного тахеометра.Table 1 - An example of data obtained from a robotic total station.

№ точкиPoint No. Время, секTime, sec X, UTMX, UTM Y, UTMY, UTM dX, мdX, m dY, мdY, m dZ, мdZ, m 1one 1one 3395222,0633395222,063 8365048,4698365048,469 00 00 00 22 22 3395226,5633395226,563 8365048,4698365048,469 -4,5-4.5 00 0,10.1 33 33 3395231,0633,395,231,063 8365048,4698365048,469 -4,5-4.5 00 00 44 44 3395235,5633395235,563 8365048,4698365048,469 -4,5-4.5 00 -0,1-0.1 5five 5five 3395240,0633395 240,063 8365048,4698365048,469 -4,5-4.5 00 00 66 66 3395244,5633395244,563 8365049,9698365049,969 -4,5-4.5 -1,5-1.5 0,10.1 77 77 3395249,0633395249,063 8365049,9698365049,969 -4,5-4.5 00 00 8eight 8eight 3395253,5633395253,563 8365049,9698365049,969 -4,5-4.5 00 -0,1-0.1 9nine 9nine 3395258,0633395258,063 8365051,4698365051,469 -4,5-4.5 -1,5-1.5 00 1010 1010 3395262,5633395262,563 8365051,4698365051,469 -4,5-4.5 00 0,10.1 11eleven 11eleven 3395267,0633,395,267,063 8365051,4698365051,469 -4,5-4.5 00 00 1212 1212 3395271,5633395271,563 8365051,4698365051,469 -4,5-4.5 00 -0,1-0.1 1313 1313 3395276,0633,395,276,063 8365052,9698365052,969 -4,5-4.5 -1,5-1.5 00 14fourteen 14fourteen 3395280,5633395 280,563 8365052,9698365052,969 -4,5-4.5 00 0,10.1 15fifteen 15fifteen 3395285,0633395285,063 8365054,4698365054,469 -4,5-4.5 -1,5-1.5 00 16sixteen 16sixteen 3395289,5633395289,563 8365054,4698365054,469 -4,5-4.5 00 -0,1-0.1 1717 1717 3395294,0633395294,063 8365055,9698365055,969 -4,5-4.5 -1,5-1.5 00 1818 1818 3395298,5633395298,563 8365057,4698365057,469 -4,5-4.5 -1,5-1.5 0,10.1 19nineteen 19nineteen 3395303,0633395303,063 8365058,9698365058,969 -4,5-4.5 -1,5-1.5 00 20twenty 20twenty 3395307,5633395307,563 8365060,4698365060,469 -4,5-4.5 -1,5-1.5 -0,1-0.1 2121 2121 3395312,0633395312,063 8365061,9698365061,969 -4,5-4.5 -1,5-1.5 00 2222 2222 3395316,5633395316,563 8365061,9698365061,969 -4,5-4.5 00 0,10.1 2323 2323 3395321,0633395321,063 8365061,9698365061,969 -4,5-4.5 00 00 2424 2424 3395325,5633395325,563 8365061,9698365061,969 -4,5-4.5 00 -0,1-0.1 2525 2525 3395330,0633395 330,063 8365061,9698365061,969 -4,5-4.5 00 00 2626 2626 3395334,5633395334,563 8365060,4698365060,469 -4,5-4.5 1,51.5 0,10.1 2727 2727 3395339,0633395339,063 8365060,4698365060,469 -4,5-4.5 00 00 2828 2828 3395343,5633395343.563 8365058,9698365058,969 -4,5-4.5 1,51.5 -0,1-0.1 2929 2929 3395348,0633395348,063 8365058,9698365058,969 -4,5-4.5 00 00 30thirty 30thirty 3395352,5633395352,563 8365058,9698365058,969 -4,5-4.5 00 0,10.1 3131 3131 3395357,0633395357,063 8365057,4698365057,469 -4,5-4.5 1,51.5 00 3232 3232 3395361,5633395361,563 8365055,9698365055,969 -4,5-4.5 1,51.5 -0,1-0.1 3333 3333 3395366,0633,395,366,063 8365054,4698365054,469 -4,5-4.5 1,51.5 00 3434 3434 3395370,5633,395,370,563 8365052,9698365052,969 -4,5-4.5 1,51.5 0,10.1 3535 3535 3395375,0633395375,063 8365052,9698365052,969 -4,5-4.5 00 00 3636 3636 3395379,5633395379,563 8365052,9698365052,969 -4,5-4.5 00 -0,1-0.1 3737 3737 3395384,0633395384,063 8365051,4698365051,469 -4,5-4.5 1,51.5 00 3838 3838 3395388,5633395388,563 8365049,9698365049,969 -4,5-4.5 1,51.5 0,10.1 3939 3939 3395393,0633395393,063 8365049,9698365049,969 -4,5-4.5 00 00 4040 4040 3395397,5633395397,563 8365048,4698365048,469 -4,5-4.5 1,51.5 -0,1-0.1 4141 4141 3395402,0633395402,063 8365046,9698365046,969 -4,5-4.5 1,51.5 00 4242 4242 3395406,5633395406,563 8365045,4698365045,469 -4,5-4.5 1,51.5 0,10.1 4343 4343 3395411,0633395411,063 8365043,9698365043,969 -4,5-4.5 1,51.5 00 4444 4444 3395415,5633395415,563 8365042,4698365042,469 -4,5-4.5 1,51.5 -0,1-0.1 4545 4545 3395420,0633,395 420,063 8365040,9698365040,969 -4,5-4.5 1,51.5 00 4646 4646 3395424,5633395424,563 8365039,4698365039,469 -4,5-4.5 1,51.5 0,10.1 4747 4747 3395429,0633,395,429,063 8365037,9698365037,969 -4,5-4.5 1,51.5 00 4848 4848 3395433,5633395 433,563 8365036,4698365036,469 -4,5-4.5 1,51.5 -0,1-0.1

По сравнению с прототипом предлагаемый способ позволять более точно определять положение судна в заданный момент времени и таким образом получать более достоверные тактико-технические параметры испытуемого судна. Кроме того реализация способа не требует установки на безэкипажное или автономное судно какой-либо дополнительной измерительной аппаратуры. Кроме того, точность измерения координат при движении судна по внутренним водным путям составляет 1,0…2.5 м. (в соответствии с Радионавигационный план Российской Федерации, утв. приказом Минпромторга России от 28 июля 2015 г. N 2123.), а роботизированного тахеометра от 1 до 3 мм, в зависимости от скорости съемки. Compared with the prototype, the proposed method allows you to more accurately determine the position of the vessel at a given point in time and thus obtain more reliable tactical and technical parameters of the test vessel. In addition, the implementation of the method does not require the installation of any additional measuring equipment on an unmanned or autonomous vessel. In addition, the accuracy of measuring coordinates when a vessel moves along inland waterways is 1.0 ... 2.5 m. (In accordance with the Radio Navigation Plan of the Russian Federation, approved by order of the Ministry of Industry and Trade of Russia dated July 28, 2015 N 2123.) 1 to 3 mm, depending on the shooting speed.

Предлагаемое изобретение было создано специалистами Научного центра ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» в составе научно-исследовательской работы. Были произведены экспериментальные исследования и расчеты, показавшие возможность использования заявляемого способа для проведения натурных испытаний, дающих объективную оценку. The proposed invention was created by specialists of the Scientific Center of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “State University of the Sea and River Fleet named after Admiral S.O. Makarov "as part of research work. Experimental studies and calculations were carried out, which showed the possibility of using the proposed method for carrying out field tests that give an objective assessment.

Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».The foregoing allows us to conclude that the invention meets the criterion of "industrial applicability".

Claims (2)

1. Способ натурных испытаний безэкипажных судов, при котором задают курс движения судна и сравнивают его с реальной траекторией движения, определяемой по текущему местоположению объекта, отличающийся тем, что определение текущего местоположения судна производят с помощью комплекса измерительной аппаратуры, в состав которого входит расположенный на берегу роботизированный тахеометр, работающий в паре с отражательной призмой, установленной на судне с возможностью ориентации в местной и/или относительной системе координат по одному пункту государственной геодезической сети с известными географическими координатами и высотой, а также по заданному направлению стороны света, и последующей записи данных о текущем местоположении судна и их передачи на ЭВМ для визуализации, обработки и хранения. 1. A method of full-scale testing of unmanned vessels, in which the course of movement of the vessel is set and compared with the real trajectory of movement, determined by the current location of the object, characterized in that the determination of the current location of the vessel is carried out using a set of measuring equipment, which includes located on the shore a robotic total station paired with a reflective prism installed on a ship with the possibility of orientation in the local and / or relative coordinate system at one point of the state geodetic network with known geographic coordinates and altitude, as well as in a given direction of the cardinal point, and the subsequent recording of data on the current position of the vessel and their transfer to a computer for visualization, processing and storage. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что производят предварительную калибровку и установку прибора на берегу, в выбранной точке, после чего выполняют настройку координатных измерений, определяя их по пункту государственной геодезической сети или локальной геодезической сети и направлениям стороны света, а затем переводят тахеометр в режим слежения за отражательной призмой включением функции «Захват цели».2. The method according to claim 1, characterized in that a preliminary calibration and installation of the device on the shore, at a selected point, is performed, after which coordinate measurements are adjusted, determining them by the point of the state geodetic network or local geodetic network and directions of the cardinal points, and then transfer the tacheometer to the mode of tracking the reflective prism by activating the "Target lock" function.
RU2020135686A 2020-10-29 2020-10-29 Method for full-scale testing of unmanned vessels RU2751725C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135686A RU2751725C1 (en) 2020-10-29 2020-10-29 Method for full-scale testing of unmanned vessels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135686A RU2751725C1 (en) 2020-10-29 2020-10-29 Method for full-scale testing of unmanned vessels

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020135686A RU2020135686A (en) 2021-01-11
RU2020135686A3 RU2020135686A3 (en) 2021-05-28
RU2751725C1 true RU2751725C1 (en) 2021-07-16

Family

ID=76296850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020135686A RU2751725C1 (en) 2020-10-29 2020-10-29 Method for full-scale testing of unmanned vessels

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2751725C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797701C1 (en) * 2022-11-14 2023-06-07 Владимир Васильевич Чернявец Method of full-scale testing of unmanned vessels

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010030340A (en) * 2008-07-25 2010-02-12 Arc Geo Support Co Ltd Observation ship for measuring sound and sound measuring system
RU2467914C1 (en) * 2011-06-20 2012-11-27 Юрий Павлович Коравиковский Method of ship navigability control and device to this end
RU144079U1 (en) * 2013-12-30 2014-08-10 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации MEASURING COMPLEX OF DETERMINING A TRAJECTORY BY A PRESET ANGLE FOR RUDDING RUDDER
JP2017165136A (en) * 2016-03-14 2017-09-21 三井造船株式会社 Vessel and acoustic data acquisition method for the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010030340A (en) * 2008-07-25 2010-02-12 Arc Geo Support Co Ltd Observation ship for measuring sound and sound measuring system
RU2467914C1 (en) * 2011-06-20 2012-11-27 Юрий Павлович Коравиковский Method of ship navigability control and device to this end
RU144079U1 (en) * 2013-12-30 2014-08-10 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации MEASURING COMPLEX OF DETERMINING A TRAJECTORY BY A PRESET ANGLE FOR RUDDING RUDDER
JP2017165136A (en) * 2016-03-14 2017-09-21 三井造船株式会社 Vessel and acoustic data acquisition method for the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797701C1 (en) * 2022-11-14 2023-06-07 Владимир Васильевич Чернявец Method of full-scale testing of unmanned vessels
RU221915U1 (en) * 2023-09-26 2023-11-30 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации ELECTRICALLY PORT UNCREWED VESSEL

Also Published As

Publication number Publication date
RU2020135686A (en) 2021-01-11
RU2020135686A3 (en) 2021-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2460043C1 (en) Navigation system for autonomous unmanned underwater vehicle
CN104316045A (en) AUV (autonomous underwater vehicle) interactive auxiliary positioning system and AUV interactive auxiliary positioning method based on SINS (strapdown inertial navigation system)/LBL (long base line)
RU2483280C1 (en) Navigation system
Stateczny et al. Hydrodron—New step for professional hydrography for restricted waters
CN111829512A (en) AUV navigation positioning method and system based on multi-sensor data fusion
CN111580518B (en) Unmanned ship layered obstacle avoidance method based on improved drosophila optimization and dynamic window method
AU2015224403A1 (en) Position-locking for a watercraft using an auxilary water vessel
Wolbrecht et al. Hybrid baseline localization for autonomous underwater vehicles
CN114061565B (en) Unmanned ship SLAM and application method thereof
Almeida et al. Air and underwater survey of water enclosed spaces for vamos! project
Sawada et al. Mapping and localization for autonomous ship using LiDAR SLAM on the sea
CN112684453B (en) Positioning error correction method based on unmanned submarine bistatic sound system
RU2751725C1 (en) Method for full-scale testing of unmanned vessels
Lager et al. Underwater terrain navigation using standard sea charts and magnetic field maps
RU2555479C2 (en) High-precision coordination of underwater complex for underwater navigation
Maki et al. AUV HATTORI: A lightweight platform for high-speed low-altitude survey of rough terrains
Noguchi et al. Wide area seafloor imaging by a low-cost AUV
RU165915U1 (en) SYSTEM OF AUTOMATIC WIRING OF VESSELS ON A PRESENT MOTION TRAJECTORY
Li et al. Adaptively robust filtering algorithm for maritime celestial navigation
RU198953U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING VESSEL MOVEMENT PARAMETERS
RU2735694C1 (en) Unmanned vessels full-scale tests
Zhou et al. Towards autonomous underwater iceberg profiling using a mechanical scanning sonar on a underwater slocum glider
CN114089750A (en) Semi-physical unmanned ship berthing system based on artificial potential field method and evaluation method
CN111984006B (en) Unmanned ship multi-target meeting collision avoidance method integrating ocean current and scale difference influences
KR100760979B1 (en) The system for detecting position of vessel and the method thereof