SE465316B

SE465316B - Marine autopilot system

Info

Publication number: SE465316B
Application number: SE8701352A
Authority: SE
Inventors: M Ohsugi; M Akimoto
Original assignee: Tokimec Inc
Priority date: 1986-04-02
Filing date: 1987-04-01
Publication date: 1991-08-26
Also published as: DK166815B1; FI871435A0; SE8701352D0; NO173154C; SE8701352L; FI90148B; NO871356L; FI871435A; NO871356D0; JPS62172698U; NO173154B; FI90148C; JPH0423757Y2; DK166487D0; DK166487A

Abstract

Marine autopilot system which has a synchronizing generator 11 connected to a gyro compass which is fitted on a ship, a magnet sensor 17 which is connected to a magnetic compass which is fitted on the ship, and a steering transformer 12a which functions as a synchronizing generator on the receiving side for setting the ship's desired azimuth. The autopilot system comprises switches SW13, SW12, SW11 which are designed to selectively supply the signal for the ship's azimuth either from the synchronizing generator 11 or from the magnet sensor 17 to the steering transformer 12a which thereafter compares the signal for the ship's current azimuth from the synchronizing generator or magnet sensor with the desired azimuth, which is set on the steering transformer 12a in order thereby to detect a deviation signal between them and to steer a ship's rudder on the basis of the deviation signal, which has been detected by means of either a first 18 or second 13 demodulator and a steering drive section 5. <IMAGE>

Description

465 316 10 15 20 25 30 35 2 från demodulatorn 8 matas via en beräkningssektion 4 till en drivstyrsektion 5, som styr ett skepps roder och sålunda gör det möjligt för skeppet att segla auto- matiskt. 465 316 10 15 20 25 30 35 2 from the demodulator 8 is fed via a calculation section 4 to a drive control section 5, which controls a ship's rudder and thus enables the ship to sail automatically.

När skeppets azimut enligt gyrokompassen å andra sidan används är strömställaren SWl sluten (tillslagen)' medan strömställaren SW2 är öppnad (frånslagen) för att medge att en växelspänning på exempelvis 400 Hz från en växelspänningskälla El tillförs via anslutningarna Rl och R2 till den lindning som är lindad omkring en rotor för en överföringssynkroniseringsgenerator 1 (trans- mission synchro generator), som är ansluten till gyro- kompassen (icke visad). Skeppets aktuella azimut enligt gyrokompassen omvandlas sålunda till en elektrisk vs- signal. Denna elektriska vs-signal matas via anslut- ningarna Sl, S2 och S3 för tre stjärnkopplade lindningar, som är lindade på överföringssynkroniseringsgeneratorns 1 stator till anslutningarna Sl, S2 och S3 för tre stjärn- kopplade lindningar, som är lindade kring en stator på en styrtransformator 2, som fungerar som en mottagnings- synkroniseringsgenerator. Vanligen kan skeppets azimut avläsas allmänt på eà kompasskiva 6, som är monterad på gyrokompassen (icke visad). I styrtransformatorn 2 jämförs skeppets azimut som är detekterad medelst gyrokompassen och matad via överföringssynkroniseringsgeneratorn l, med den förutbestämda azimut som är inställd på styr- transformatorns 2 rotor för att en vs-signal, som mot- svarar avvikelsen mellan ovanstående två azimuter, häri- genom skall erhållas över anslutningarna Rl och R2 för den lindning som är lindad kring styrtransformatorns 2 rotor. Denna vs-azimutavvikelsesignal matas till en demo- dulator 3, i vilken den demoduleras till en ls-azimut- avvikelsesignal. Denna ls-azimutavvikelsesignal matas via den slutna strömställaren SWl och beräkningssektionen 4 till drivstyrsektionen 5 som driver skeppets roder (icke visat), och sålunda gör det möjligt för skeppet att segla automatiskt. fi) 10 15 20 25 30 35 465 316 3 Beräkningssektionen 4 är anordnad att kompensera för skeppets styrkarakteristikor och utgörs huvudsakligen av ett PID-system (proportionellt, integrerande och differen- tierande reglersystem).On the other hand, when the ship's azimuth according to the gyrocompass is used, the switch SW1 is closed (switched on) 'while the switch SW2 is opened (switched off) to allow an alternating voltage of, for example, 400 Hz from an alternating voltage source E1 to be supplied via connections R1 and R2. wound around a rotor of a transmission synchronous generator 1 (transmission synchro generator), which is connected to the gyro compass (not shown). The ship's current azimuth according to the gyrocompass is thus converted into an electrical vs signal. This electrical vs signal is supplied via the connections S1, S2 and S3 for three star-connected windings, which are wound on the stator of the transfer synchronization generator 1 to the connections S1, S2 and S3 for three star-connected windings, which are wound around a stator on a control transformer. 2, which acts as a reception synchronization generator. Usually the azimuth of the ship can be read generally on a compass disc 6, which is mounted on the gyro compass (not shown). In the control transformer 2, the azimuth of the ship detected by the gyrocompass and fed via the transfer synchronization generator 1 is compared with the predetermined azimuth set on the rotor of the control transformer 2 so that a vs signal corresponding to the deviation between the above two azimuths shall be obtained over the connections R1 and R2 for the winding which is wound around the rotor of the control transformer 2. This vs azimuth deviation signal is fed to a demodulator 3, in which it is demodulated to a ls azimuth deviation signal. This ls azimuth deviation signal is supplied via the closed switch SW1 and the calculation section 4 to the propulsion control section 5 which drives the ship's rudder (not shown), thus enabling the ship to sail automatically. fi) 10 15 20 25 30 35 465 316 3 The calculation section 4 is arranged to compensate for the ship's control characteristics and consists mainly of a PID system (proportional, integrating and differentiating control system).

Det ovan beskrivna, konventionella, marina auto- pilotsystemet erfordrar både magnetkompassen och gyro- kompassen samt två åtskilt placerade sektioner för in- ställning av skeppets önskade azimut, så att skeppet kan segla automatiskt. Förutom att detta försvårar styrningen av skeppet gör det instrumenteringen och underhållet av skeppet besvärligt.The conventional marine autopilot system described above requires both the magnetic compass and the gyro compass, as well as two separately placed sections for setting the ship's desired azimuth, so that the ship can sail automatically. In addition to complicating the control of the ship, this makes the instrumentation and maintenance of the ship difficult.

Följaktligen är ett ändamål med föreliggande uppfin- ning att åstadkomma ett förbättrat marint autopilotsystem.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an improved marine autopilot system.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett marint autopilotsystem som gör det möj- ligt för ett skepp att segla automatiskt med hjälp av en inställningssektion för skeppets azimut, även när antingen skeppets magnetkompass eller gyrokompass an- vänds för att detektera skeppets aktuella azimut.Another object of the present invention is to provide a marine autopilot system which enables a ship to sail automatically by means of a setting section for the ship's azimuth, even when either the ship's magnetic compass or gyro compass is used to detect the ship's current azimuth.

Ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett marint autopilotsystem som kan för- enkla skeppets instrumentering och underhåll.A further object of the present invention is to provide a marine autopilot system which can simplify the instrumentation and maintenance of the ship.

Enligt föreliggande uppfinning åstadkommes ett marint autopilotsystem som innefattar en synkroniseringsgene- rator, som är ansluten till en gyrokompass som är in- stallerad på ett skepp; en magnetgivare, som är ansluten till en magnetkompass, som är installerad på ett skepp; och en styrtransformator, som fungerar som en synkroni- seringsgenerator på mottagningssidan för inställning av skeppets önskade azimut.According to the present invention there is provided a marine autopilot system comprising a synchronization generator connected to a gyro compass installed on a ship; a magnetic sensor connected to a magnetic compass installed on a ship; and a control transformer, which acts as a synchronization generator on the receiving side for setting the desired azimuth of the ship.

Systemet kännetecknas av att strömställarorgan är anordnade att selektivt tillföra en signal, för ett skepps azimut antingen från synkroniseringsgeneratorn eller från magnetgivaren till styrtransformatorn, som därefter jämför en signal för skeppets aktuella azimut från synkroniseringsgeneratorn eller magnetgivaren med den önskade azimuten, som är inställd på styrtransfor- 465 516 10 15 20 25 30 35 4 matorn, för att därigenom detektera en signal för av- vikelsen mellan dessa och då styra ett skepps roder på basis av nämnda avvikelsesignal, som har detekterats medelst endera av en första och en andra demodulator, F samt en styrdrivsektion. p, Dessa och andra ändamål, särdrag och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att framgå av följande detaljerade beskrivning av ett föredraget utförings- exempel, som skall studeras i samband med bifogade ritning, på vilken samma hänvisningsbeteckningar används för att identifiera likadana element och delar.The system is characterized in that switch means are arranged to selectively supply a signal, for a ship's azimuth either from the synchronization generator or from the magnetic sensor to the control transformer, which then compares a signal for the ship's current azimuth from the synchronization generator or magnetic sensor with the desired azimuth control. 465 516 10 15 20 25 30 35 4 the feeder, to thereby detect a signal for the deviation between them and then control a ship's rudder on the basis of said deviation signal, which has been detected by means of either a first and a second demodulator, F and a steering drive section. These and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of a preferred embodiment, which is to be studied in conjunction with the accompanying drawings, in which like reference numerals are used to identify like elements and parts.

Fig 1 visar ett systemblockschema över ett exempel på ett konventionellt marint autopilotsystem.Fig. 1 shows a system block diagram of an example of a conventional marine autopilot system.

Fig 2 visar ett systemblockschema över ett ut- föringsexempel av ett marint autopilotsystem enligt -föreliggande uppfinning.Fig. 2 shows a system block diagram of an embodiment of a marine autopilot system according to the present invention.

Nedan kommer ett utföringsexempel av ett marint autopilotsystem enligt föreliggande uppinning att be- skrivas i detalj med hänvisning till fig 2. Fig 2 visar ett systemblockschema över ett utföringsexempel av det marina autopilotsystemet enligt föreliggande uppfinning. 1 I fig 2 visas dels en synkroniseringsgenerator (lX-kvots överföringssynkroniseringsgenerator ll för överföring av signalen för skeppets aktuella azimut, och vars rotoraxel eller rotor är kopplad till en gyro- kompass (icke visad), dels en magnetgivare 17 som är monterad på skeppets magnetkompass (icke visad) för överföring av en signal för skeppets azimut och dels en styrtransformator l2a som används som en mot- tagande synkroniseringsgenerator. Synkroniseringsgene- ratorn ll, magnetgivaren 17 och styrtransformatorn l2a är var och en konstruerad med tre stjärnkopplade lind- ningar och en lindning som är lindad kring rotorn, var- vid fria ändar eller anslutningar för de tre stjärn- kopplade lindningarna i var och en av dessa enheter är markerade med hänvisningsbeteckningarna S1, S2 resp S3, 10 15 20 25 30 35 465 316 5 och de båda ändarna av den lindning som är lindad kring rotorn i var och en av dessa enheter är markerade med hänvisningsbeteckningar Rl resp R2. En omkopplingsström- lställare SWl3 innefattar tre strömställare 13A, l3B och l3C och medger att signalen för skeppets azimut, som erhållits från antingen magnetkompassen eller gyro- kompassen passerar därigenom. De tre strömställarna 13A, l3B och l3C styrs på ett sammanlänkat sätt, och var och en av de tre strömställarna 13A, l3B och l3C innefattar två fasta kontakter § och Q samt en rörlig kontakt D. Anslutningarna Sl, S2 och S3 för synkroni- seringsgeneratorn ll är anslutna till de första fasta kontakterna § för strömställarna 13A, l3B och l3C, medan anslutningarna Sl, S2 och S3 för magnetgivaren 17 är anslutna till de andra fasta kontakterna M för strömställarna 13A, l3B och l3C och anslutningarna S1, S2 och S3 för styrtransformatorn l2a är anslutna till de rörliga kontakterna D för strömställarna 13A, l3B och l3C.Below, an exemplary embodiment of a marine autopilot system according to the present invention will be described in detail with reference to Fig. 2. Fig. 2 shows a system block diagram of an exemplary embodiment of the marine autopilot system according to the present invention. Fig. 2 shows a synchronizing generator (1X ratio transfer synchronizing generator 11 for transmitting the signal for the ship's current azimuth, and whose rotor shaft or rotor is connected to a gyro compass (not shown), and a magnetic sensor 17 mounted on the ship's magnetic compass. (not shown) for transmitting a signal for the azimuth of the ship and a control transformer 12a used as a receiving synchronization generator The synchronization generator 11, the magnetic sensor 17 and the control transformer 12a are each constructed with three star-connected windings and a winding. which are wound around the rotor, wherein free ends or connections for the three star-connected windings in each of these units are marked with the reference numerals S1, S2 and S3, respectively, and the two ends of the winding wound around the rotor in each of these units are marked with reference numerals R1 and R2, respectively. Counter SW13 includes three switches 13A, 13B and 13C and allows the signal of the ship's azimuth obtained from either the magnetic compass or the gyro compass to pass therethrough. The three switches 13A, 13B and 13C are controlled in an interconnected manner, and each of the three switches 13A, 13B and 13C comprises two fixed contacts § and Q and a movable contact D. The connections S1, S2 and S3 for the synchronization generator 11 are connected to the first fixed contacts § for the switches 13A, 13B and 13C, while the connections S1, S2 and S3 for the magnetic sensor 17 are connected to the second fixed contacts M for the switches 13A, 13B and 13C and the connections S1, S2 and S3 for the control transformer 12a are connected to the movable contacts D of the switches 13A, 13B and 13C.

Rotoraxeln eller rotorn för styrtransformatorn l2a, som fungerar som synkroniseringsgenerator, är ansluten till ett skepps azimutinställningsskiva l2b, vilken är graderad upp till 360° och används för att ställa in en azimut för en önskad kurs för skeppet.The rotor shaft or rotor of the control transformer 12a, which acts as a synchronization generator, is connected to a ship's azimuth setting plate 12b, which is graduated up to 360 ° and is used to set an azimuth for a desired course for the ship.

Denna azimutinställningsskiva l2b för skeppet och styrtransformatorn l2a utgör tillsammans ett enda azimutinställningsdon 12 för skeppet. Från de båda anslutningarna Rl och R2 för den lindning som är lindad omkring rotorn i denna styrtransformator l2a detekteras en azimutavvikelse mellan skeppets aktuella azimut en- ligt gyrokompassen eller magnetkompassen och skeppets azimut, som har ställts in medelst skeppets azimutin- ställningsdon 12, vilken azimutavvikelse detekteras som en vs-avvikelsesignal.This azimuth setting disk 12b for the ship and the control transformer 12a together form a single azimuth adjuster 12 for the ship. From the two connections R1 and R2 for the winding wound around the rotor in this control transformer 12a, an azimuth deviation between the ship's current azimuth according to the gyro compass or magnetic compass and the ship's azimuth, which has been set by the ship's azimuth setting detector 12, is detected. as a vs deviation signal.

En strömställare SWll innefattar tre till-från-ström- ställare 11A, llB och llC, som är styrbara på ett samman- länkat sätt. De två strömställarnas 11A och llB rörliga 465 10 15 20 25 30 35 516 6 kontakter Q är anslutna till anslutningen Rl resp R2 för den lindning som är lindad omkring styrtrans- formatorns 12a rotor, och strömställarnas 11A och llB kontakter § är anslutna till ingångssidan för en demodulator 13. Den återstående strömställarens 1lC rörliga kontakt D är ansluten till demodulatorns 13 utgångssida, och dess fasta kontakt § är ansluten till en beräkningssektions 4 ingångssida. Beräkningssektio- nens 4 utsignal matas till drivstyrsektionen 5, som då driver skeppets roder på liknande vis som redan känd teknik.A switch SW11 comprises three on-off switches 11A, 11B and 11C, which are controllable in an interconnected manner. The movable contacts Q of the two switches 11A and 11B 465 10 15 20 25 30 35 516 6 are connected to the connection R1 and R2, respectively, of the winding wound around the rotor of the control transformer 12a, and the contacts § of the switches 11A and 11B are connected to the input side of a demodulator 13. The movable contact D of the remaining switch 11C is connected to the output side of the demodulator 13, and its fixed contact § is connected to the input side of a calculation section 4. The output signal of the calculation section 4 is fed to the propulsion control section 5, which then drives the ship's rudder in a similar manner as already known technology.

En strömställare SWl2 innefattar tre till-från- -strömställare 12A, l2B och l2C, som styrs på samman- länkat sätt. De två strömställarnas 12A rörliga kon- takter Q är anslutna till anslutningen R1 resp R2 för den lindning som är lindad omkring styrtransformatorns 12a rotor, medan strömställarnas 12A och 12B fasta kon- takter M är anslutna till en demodulators 18 ingångs- sida. Den återstående strömställarens l2C rörliga kon- takter Q är ansluten till demodulatorns 18 utgångssida medan dess fasta kontakt E är ansluten till beräknings- sektionens 4 ingångssida.A switch SW12 comprises three on-off switches 12A, 12B and 12C, which are controlled in an interconnected manner. The movable contacts Q of the two switches 12A are connected to the connection R1 and R2, respectively, of the winding wound around the rotor of the control transformer 12a, while the fixed contacts M of the switches 12A and 12B are connected to the input side of a demodulator 18. The movable contacts Q of the remaining switch 12C are connected to the output side of the demodulator 18 while its fixed contact E is connected to the input side of the calculation section 4.

Vidare är en oscíllator 19 anordnad att mata syn- kroniseringsgeneratorn ll (dvs lindningen, som är lin- dad kring dess rotor) och används som referensväxelspän- ningskälla för att tillföra en referensspänning till demodulatorn 13. En oscillator 20 är anordnad för att magnetisera magnetgivaren 17 (magnetisera dess primär- lindnig med anslutningarna R1 och R2) och används som referensväxelspänningskälla för att tillföra en referens- spänning till demodulatorn 18.Furthermore, an oscillator 19 is arranged to supply the synchronizing generator 11 (ie the winding, which is wound around its rotor) and is used as a reference alternating voltage source to supply a reference voltage to the demodulator 13. An oscillator 20 is arranged to magnetize the magnetic sensor 17 (magnetize its primary winding with terminals R1 and R2) and is used as the reference AC voltage source to supply a reference voltage to the demodulator 18.

Magnetgivaren 17 kan konstrueras av en ringformad järnkärna (icke visad), en primärlindning som är lindad omkring den ringformiga järnkärnan i en förutbestämd rikt- ning och vars anslutningar är Rl och R2 samt tre upp- sättningar stjärnkopplade sekundärlindningar, vilka upp- sättningar var och en utgörs av två i ett par anordnade lindningar med samma antal lindningsvarv, som är pla- n- 10 15 20 25 30 35 465 316 7 cerade på samma ringformiga järnkärna med lika stort mellanrum mellan sig så att de samlänkade manetflödena eller flödeskopplingarna väsentligen blir noll i jäm- förelse med det exciterade magnetflöde som alstras av primärlindningen, och som är anslutna med motsatt polaritet till det exciterade magnetflödet. I detta fall är det självklart att de tre uppsättningarna sekundärlindningar är deltakopplade i stället för stjärnkopplade.The magnetic sensor 17 can be constructed of an annular iron core (not shown), a primary winding which is wound around the annular iron core in a predetermined direction and whose connections are R1 and R2 and three sets of star-connected secondary windings, each set of consists of two windings arranged in a pair with the same number of winding turns, which are placed on the same annular iron core with equal spacing between them so that the interconnected jellyfish flows or flow couplings become substantially zero in comparison with the excited magnetic flux generated by the primary winding, which are connected with opposite polarity to the excited magnetic flux. In this case, it is obvious that the three sets of secondary windings are delta-connected instead of star-connected.

Dessutom är magnetgivaren 17 företrädesvis försedd med korrektionslindningar, som har samma antal lindnings- varv och som var och en är anordnad huvudsakligen vid det centrala partiet mellan de intill varandra liggande uppsättningarna sekundärlindningar (se den japanska patentansökan 60-123905, som tidigare ingivits av sökande för föreliggande uppfinning). Magnetgivaren l7 av denna typ kommer att beskrivas mera noggrant.In addition, the magnetic sensor 17 is preferably provided with correction windings, which have the same number of winding turns and which are each arranged mainly at the central portion between the adjacent sets of secondary windings (see Japanese patent application 60-123905, previously filed by applicant for present invention). The magnetic sensor 17 of this type will be described in more detail.

Om ett magnetfält pålägges i en viss diametral riktning för nämnda, ringformade järnkärna uppträder en andra ordningens övertonsspänning, vilken motsvarar storleken och riktningen för de magnetiska flödeskomponenter som alstras i järnkärnan p g a det pålagda magnetfältets komponent i sekundärlindningens ingångsaxelriktning, varvid denna spänning ligger över båda ändarna av sekundärlindningen. Om de tre uppsättningarna sekundär- lindningar är så placerade på järnkärnan att de har olika ingàngsaxlar och har samma mellanrum, kan rikt- ningen för det pålagda magnetfältet, eller den magnetiska azimuten vid denna tidpunkt erhållas från sekundärspän- ningen (andra ordningens högre övertonsspänning) som uppträder vid var och en av uppsättningarna sekundär- lindningar.If a magnetic field is applied in a certain diametrical direction for said annular iron core, a second order harmonic voltage occurs, which corresponds to the magnitude and direction of the magnetic flux components generated in the iron core due to the applied magnetic field component in the secondary direction of the secondary winding. the secondary winding. If the three sets of secondary windings are so placed on the iron core that they have different input axes and have the same spacing, the direction of the applied magnetic field, or the magnetic azimuth at this time can be obtained from the secondary voltage (second order higher harmonic voltage) as occurs with each of the sets of secondary windings.

Om de tre uppsättningarna sekundärlindningar följaktligen är stjärnkopplade med varandra och deras utgångsanslutningar är Sl, S2 och S3 kan denna magnet- givare 17 behandlas likvärdigt med en styrsändare för synkroniseringsgeneratorn. Denna magnetgivare kan sålunda 465 316 10 15 20 25 30 35 8 kombineras med styrtransformatorn som i praktiken är placerad på mottagarsidan.Accordingly, if the three sets of secondary windings are star-connected to each other and their output terminals are S1, S2 and S3, this magnetic sensor 17 can be treated equivalent to a control transmitter for the synchronization generator. This magnetic sensor can thus be combined with the control transformer which is in practice located on the receiver side.

Härefter skall funktionen hos det marina auto- pilotsystemet enligt denna uppfinning beskrivas med hänvisning till fig 2.Hereinafter, the operation of the marine autopilot system of this invention will be described with reference to Fig. 2.

När signalen för skeppets azimut enligt gyro- kompassen används är de rörliga kontakterna Q i alla strömställarna 13A-l3C i omkopplingsströmställaren SWl3 anslutna till de fasta kontakterna §, alla ström- ställare llA-llC i strömställaren SWll är tillslagna och alla strömställarna 12A-l2C i strömställaren SWl2 är frånslagna. Växelspänningen på exempelvis 400 Hz från oscillatorn 19 matas då via anslutningarna Rl och R2 till rotorlindningen i överföringssynkroniserings- generatorn ll som är ansluten till gyrokompassen (icke visad), varigenom signalen för skeppets aktuella azimut enligt gyrokompassen omvandlas till en elektrisk vs- signal. Denna elektriska vs-signal från anslutningarna S1, S2 och S3 för de lindningar som är placerade på statorsidan i synkroniseringsgeneratorn ll matas via omkopplingsströmställaren SWl3 till motsvarande anslut- ningar S1, S2 och S3 för de lindningar som är placerade på statorsidan i styrtransformatorn l2a, vilken används som mottagningssynkroniseringsgeneratorn. Signalen för skeppets azimut jämförs med den azimut (skeppets in- ställda färdriktning) som är inställd på styrtrans- formatorns l2a roterande axel och som ställs in medelst skeppets azimutinställningsdon 12. Avvikelsen emellan dessa kan erhållas från de två anslutningarna Rl och R2 för den lindning som är lindad omkring styrtrans- formatorns l2a rotor som vs-signalen för skeppets azimutavvikelse. Denna avvikelsesignal av vs-typ matas via strömställarna 11A och l1B i strömställaren SWll till demodulatorn 13, i vilken den demoduleras till vs-signalen för skeppets azimutavvikelse på grundval av referensfrekvenssignalen från oscillatorn 19. Ls- signalen för skeppets azimutavvikelse matas från demo- \l- 10 15 20 25 30 35 465 316 9 dulatorn 13 via beräkningssektionen 4 till drivstyr- sektionen 5, som därefter driver skeppets roder och sålunda gör det möjligt för skeppet att segla auto- matiskt.When the ship's azimuth signal according to the gyro compass is used, the movable contacts Q in all the switches 13A-13C in the switching switch SW13 are connected to the fixed contacts §, all the switches 11A-11C in the switch SW11 are switched on and all the switches 12A-13C in switch SWl2 are switched off. The alternating voltage of, for example, 400 Hz from the oscillator 19 is then supplied via the connections R1 and R2 to the rotor winding in the transfer synchronization generator 11 which is connected to the gyro compass (not shown), whereby the signal for the ship's current azimuth according to the gyro compass is converted into an electrical. This electrical vs signal from the terminals S1, S2 and S3 of the windings located on the stator side of the synchronization generator 11 is supplied via the switching switch SW13 to the corresponding connections S1, S2 and S3 of the windings located on the stator side of the control transformer 12a, which is used as the receive synchronization generator. The signal for the ship's azimuth is compared with the azimuth (the ship's set travel direction) which is set on the rotating shaft of the control transformer 12a and which is set by means of the ship's azimuth adjuster 12. The deviation between these can be obtained from the two connections R1 and R2 for the winding is wound around the rotor of the control transformer l2a as the vs signal for the azimuth deviation of the ship. This vs-type deviation signal is supplied via the switches 11A and 11B in the switch SW11 to the demodulator 13, in which it is demodulated to the vs-signal of the ship's azimuth deviation on the basis of the reference frequency signal from the oscillator 19. The ls signal of the ship's azimuth devi - 10 15 20 25 30 35 465 316 9 the dulator 13 via the calculation section 4 to the propulsion control section 5, which then drives the ship's rudder and thus enables the ship to sail automatically.

När signalen för skeppets azimut enligt magnetkom- passen å andra sidan används är de rörliga kontakterna Q för alla strömställarna l3A-l3C i omkopplingsström- ställaren SWl3 anslutna till dess fasta kontakter g, alla strömställarna llA~l1C i strömställaren SW1l är öppnade (frånslagna) och strömställarna 12A-l2C i omkopplingsströmställaren SWl2 är slutna (tillslagna).On the other hand, when the azimuth signal of the ship according to the magnetic compass is used, the movable contacts Q of all the switches 13A-13C in the switch SW1 are connected to its fixed contacts g, all the switches 11A ~ 11C in the switch SW11 are opened (switched off) and the switches 12A-12C in the switching switch SW12 are closed (switched on).

Växelspänningen på exempelvis 400 Hz från oscillatorn 20 matas då genom anslutningarna Rl och R2 till magnet- givarens 17 primärlindning, för alstring av signalen för skeppets azimut, vilken givare är monterad på magnetkompassen (icke visad), varigenom signalen för skeppets aktuella azimut av magnetgivaren 17 omvandlas till en elektrisk vs-signal. Denna elektriska vs-signal matas från anslutningarna Sl, S2 och S3 för magnet- givarens 17 sekundärlindningar via omkopplingsström- ställare SWl3 till anslutningarna Sl, S2 och S3 för lindningarna på den stationära sidan av styrtrans- formatorn l2a, som används som mottagningssynkroniserings- generator. På samma vis som i fallet ovan när det görs möjligt för skeppet att segla automatiskt med hjälp av skeppets azimut enligt gyrokompassen jämförs signalen för skeppets aktuella azimut med den inställda azimuten i styrtransformatorn l2a. Vs-signalen för ett skepps azimutavvikelse erhålls då vid anslutningarna Rl och R2 för lindningen på rotorsidan. Denna vs-signal för skeppets azimutavvikelse matas via strömställarna 12A och l2B till demodulatorn 18, i vilken den demoduleras till ls-signalen för skeppets azimutavvikelse, medan demodulatorn 18 mottager referenssignalen från oscil- latorn 20. Denna ls-signal för skeppets azimutavvikelse matas via strömställaren l2C och beräkningssektionen 4 till drivstyrsektionen, som driver skeppets roder och 465 10 15 20 25 30 35 316 10 sålunda gör det möjligt för skeppet att segla automatiskt.The alternating voltage of, for example, 400 Hz from the oscillator 20 is then supplied through the connections R1 and R2 to the primary winding of the magnetic sensor 17, to generate the signal for the ship's azimuth, which sensor is mounted on the magnetic compass (not shown), whereby the signal for the ship's current azimuth converted into an electrical vs signal. This electrical vs signal is supplied from the connections S1, S2 and S3 for the secondary windings of the magnetic sensor 17 via switching switches SW13 to the connections S1, S2 and S3 for the windings on the stationary side of the control transformer l2a, which is used as a reception synchronization generator. In the same way as in the case above when it is made possible for the ship to sail automatically by means of the ship's azimuth according to the gyro compass, the signal for the ship's current azimuth is compared with the set azimuth in the control transformer l2a. The Vs signal for a ship's azimuth deviation is then obtained at the connections R1 and R2 for the winding on the rotor side. This VS signal for the ship's azimuth deviation is supplied via switches 12A and 12B to the demodulator 18, in which it is demodulated to the ls signal for the ship's azimuth deviation, while the demodulator 18 receives the reference signal from the oscillator 20. This ls signal for the ship's azimuth deviation 12C and the calculation section 4 to the propulsion control section, which drives the ship's rudder and 465 10 15 20 25 30 35 316 10 thus enables the ship to sail automatically.

I detta fall höjs frekvensen för referensspänningen som matas från oscillatorn till demodulatorn, till två gånger frekvensen för exciteringsspänningen, exempelvis 800 Hz, eftersom den detekterade azimutsignalen enligt magnet- givaren 17 är den andra ordningens högre övertonsspän- ning av exciteringsspänningsfrekvensen. Överföringssynkroniseringsgeneratorn ll och styr- transformatorn l2a kan företrädesvis vara av samma typ och innefatta samma tillämpbara frekvens. Om de är kon- struerade på olika vis kommer färre skillnader att åstad- kommas i praktiken om konstruktionen hos dem överväges noga.In this case, the frequency of the reference voltage supplied from the oscillator to the demodulator is increased to twice the frequency of the excitation voltage, for example 800 Hz, since the detected azimuth signal according to the magnetic sensor 17 is the second order higher harmonic voltage of the excitation voltage frequency. The transmission synchronizing generator 11 and the control transformer 12a may preferably be of the same type and include the same applicable frequency. If they are designed in different ways, fewer differences will be achieved in practice if their construction is carefully considered.

I det ovan beskrivna marina autopilotsystemet enligt föreliggande uppfinning, är det till skillnad från tidigare känd teknik inte nödvändigt att anordna tvâ azimutin- ställningssektioner som är åtskilda från varandra, när det göres möjligt för skeppet att segla automatiskt på basis av azimuten enligt antingen gyrokompassen eller magnetkompassen. Ett enda azimutinställningsdon 12, som innefattar styrtransformatorn l2a och skeppsazimutin- ställningsskivan 12b, vilken är kopplad till styrtrans- formatorns l2a roterande axel kan emellertid åstadkomma det marina autopilotsystemet, som är kapabelt att ställa in skeppets azimut. Sålunda kan skeppet styras med lätt- het. Dessutom kan skeppets instrumentering och underhåll förenklas eftersom skeppets azimutinställningsdon 12 kan placeras på avstånd från kompasserna.In the marine autopilot system of the present invention described above, unlike prior art, it is not necessary to provide two azimuth adjustment sections which are separated from each other when enabling the ship to sail automatically on the basis of the azimuth according to either the gyro compass or the magnetic compass. . However, a single azimuth adjuster 12, which includes the steer transformer 12a and the ship azimuth adjuster 12b, which is coupled to the rotating shaft of the steer transformer 12a, can provide the marine autopilot system capable of setting the ship's azimuth. Thus, the ship can be steered with ease. In addition, the ship's instrumentation and maintenance can be simplified because the ship's azimuth adjuster 12 can be placed at a distance from the compasses.

Ovanstående beskrivning behandlar ett enda före- draget utföringsexempel av föreliggande uppfinning, men det inses att många modifieringar och variationer kan utföras av fackmannen utan att man för den skull av- lägsnar sig från innehållet och andemeningen i de nya ideerna för uppfinningen så att uppfinningens omfattning endast bestämmes av de bifogade kraven.The above description addresses a single preferred embodiment of the present invention, but it will be appreciated that many modifications and variations may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and spirit of the novel ideas of the invention. determined by the appended claims.

Claims

10 15 20 25 30 465 316 11 PATENT REQUIREMENTS

A marine autopilot system comprising a synchronization generator (II) connected to a gyro compass, installed on a ship; a magnetic sensor (17) connected to a magnetic compass installed on a ship; and a control transformer (12a) which acts as a synchronization generator on the receiving side for setting the ship's desired azimuth, characterized in that switch means (SW13, SW12, SW11) are arranged to selectively supply a signal for a ship's azimuth gene either from ll) or from the magnetic sensor (17) to the control transformer (l2a), which then compares the signal of the ship's current azimuth from the synchronization generator (ll) or the magnetic sensor (17) with the desired azimuth, which is set on the control transformer, to thereby detect a signal for deviation between these and then control a ship's rudder on the basis of said deviation signal, which has been detected by means of either a first and a second demodulator (13, 18), and a control drive section (5).

Marine autopilot system according to claim 1, characterized in that the switch means (SW13, SW12, SW11) comprises a first set of three interconnected switching switches (13A, 13B, 13C), each comprising a first (§) and a second (Q) fixed contact and a movable contact (Q).

Marine autopilot system according to claim 2, characterized in that each of the first fixed contacts (Q) is connected to an output side of the synchronization generator (II), each of the other fixed contacts ( M) is connected to an output side of the magnetic sensor (17) and each of the movable contacts 465 316 10 15 20 25 30 12 12 (Q) is connected to an input side of the control transformer (12a).

A marine autopilot system according to claim 1, characterized in that the switch means (SW13, SW12, SW11) further comprises a second set of three interconnected switches (12A, 12B, 12C), each comprising a fixed contact. (Q) and a movable contact (Q).

Marine autopilot system according to claim 4, characterized in that two (l2A, 12B) of the three interconnected switches of the second set are connected between the output side of the control transformer (l2a) and the input side of the first demodulator (18); and that the remaining switch (12C) is connected between the output side of the first demodulator (18) and the input side of the control drive section (5).

Marine autopilot system according to claim 1, characterized in that the switch means (SW13, SW12, SW11) further comprises a third set of three interconnected switches (IIIA, ELB, IIIC), each comprising a fixed contact (§) and a variable contact (Q).

Marine autopilot system according to claim 6, characterized in that two (11A, 11B) of the three interconnected switches of the third set are connected between the output side of the control transformer (12a) and the input side of the second demodulator (13); and that the remaining switch (11C) is connected between the output side of the second demodulator (13) and the input side of the control drive section (5). fi "