JPH1062201A - 海洋船舶の地表針路制御方法 - Google Patents
海洋船舶の地表針路制御方法Info
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- JPH1062201A JPH1062201A JP9169849A JP16984997A JPH1062201A JP H1062201 A JPH1062201 A JP H1062201A JP 9169849 A JP9169849 A JP 9169849A JP 16984997 A JP16984997 A JP 16984997A JP H1062201 A JPH1062201 A JP H1062201A
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- ship
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003643 water by type Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/02—Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring
- B63H25/04—Initiating means for steering, for slowing down, otherwise than by use of propulsive elements, or for dynamic anchoring automatic, e.g. reacting to compass
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/0206—Control of position or course in two dimensions specially adapted to water vehicles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子航海図等による地理座標や電子データの
入力によって針路線を事前に計画する必要の無い、船の
地表針路制御方法を提供する。 【解決手段】 所定の地表針路線に対する船の軸線の入
射角を求め、他方、船の実際位置を位置受信器により連
続的または周期的間隔をもって検出し、船の実際位置と
実際針路（船首方位）とをコンピュータにより前記所定
の地表針路と比較することにより、横方向偏位が求め、
この偏位に基づいて補正信号を算出することにより、横
方向偏位を補正して船を所望の地表針路線へ戻す。
入力によって針路線を事前に計画する必要の無い、船の
地表針路制御方法を提供する。 【解決手段】 所定の地表針路線に対する船の軸線の入
射角を求め、他方、船の実際位置を位置受信器により連
続的または周期的間隔をもって検出し、船の実際位置と
実際針路（船首方位）とをコンピュータにより前記所定
の地表針路と比較することにより、横方向偏位が求め、
この偏位に基づいて補正信号を算出することにより、横
方向偏位を補正して船を所望の地表針路線へ戻す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は海洋船舶、特に船
の地表針路制御方法に関わる。本願発明による方法にお
いては、船等の海洋船舶が取るべき針路線すなわちルー
トが手動または一部自動的に入力され、電子航海図等に
より予め準備されたコンピュータデータは使用されな
い。さらに本願発明においては、船を所望の針路に自動
的に制御するための自動操舵装置や、船等の海洋船舶の
実際位置を常時測定するための公知の位置受信装置等の
位置受信システムが使用される。
の地表針路制御方法に関わる。本願発明による方法にお
いては、船等の海洋船舶が取るべき針路線すなわちルー
トが手動または一部自動的に入力され、電子航海図等に
より予め準備されたコンピュータデータは使用されな
い。さらに本願発明においては、船を所望の針路に自動
的に制御するための自動操舵装置や、船等の海洋船舶の
実際位置を常時測定するための公知の位置受信装置等の
位置受信システムが使用される。
【０００２】
【従来の技術】航海図から地理座標をコンピュータに入
力することにより、所望の地表針路線を決定することが
できる。その場合、個々の地点を規定するためにそれぞ
れ２つずつの座標データが入力される。
力することにより、所望の地表針路線を決定することが
できる。その場合、個々の地点を規定するためにそれぞ
れ２つずつの座標データが入力される。
【０００３】上記地理座標により決定される海洋船舶の
針路は地表針路とも呼ばれ、その途上において海洋船舶
は針路制御装置により導かれる。このような座標から決
定された針路は原則的に複数の針路セグメントから構成
される。
針路は地表針路とも呼ばれ、その途上において海洋船舶
は針路制御装置により導かれる。このような座標から決
定された針路は原則的に複数の針路セグメントから構成
される。
【０００４】針路制御装置は世界中の多くのメーカから
販売されており、該装置は決定された地表針路の地理座
標により制御される。このようなデータに基づき針路誤
差が計算された後、該針路は自動操舵装置に入力され
て、計算された誤差が補正される。このような公知のプ
ロセスでは、地表針路線の決定において針路計画媒体上
で座標を決定するため、コスト高である。
販売されており、該装置は決定された地表針路の地理座
標により制御される。このようなデータに基づき針路誤
差が計算された後、該針路は自動操舵装置に入力され
て、計算された誤差が補正される。このような公知のプ
ロセスでは、地表針路線の決定において針路計画媒体上
で座標を決定するため、コスト高である。
【０００５】通常の自動操舵では水上での船の航路が制
御されるのみである。ドリフト（ドリフト）があると船
は航海図上の意図する針路線から横方向に偏位してしま
う。
御されるのみである。ドリフト（ドリフト）があると船
は航海図上の意図する針路線から横方向に偏位してしま
う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本願発明の課題は請求
項１の公知部分に記載の方法において、電子航海図等に
よる地理座標や電子データの入力によって針路線を事前
に計画する必要が無く、針路制御が、地表針路の手動ま
たは一部自動的な入力に基づいてのみ行われ、船の横方
向ドリフトを測定し補正することのできるよう構成され
た方法を提供することである。
項１の公知部分に記載の方法において、電子航海図等に
よる地理座標や電子データの入力によって針路線を事前
に計画する必要が無く、針路制御が、地表針路の手動ま
たは一部自動的な入力に基づいてのみ行われ、船の横方
向ドリフトを測定し補正することのできるよう構成され
た方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題は以下の方法に
より解決される。すなわち本願発明の方法によれば、一
方では船または別の海洋船舶の実際針路が継続的または
周期的時間間隔をおいて測定される。そしてこの測定に
基づいて、所定の地表針路線に対する船の軸線の入射角
を求める。他方、船の実際位置を位置受信器により連続
的または周期的間隔をもって検出する。船の実際位置と
実際針路（船首方位）とをコンピュータにより所定の地
表針路と比較することにより、横方向偏位が求められ
る。この偏位に基づいて補正信号を算出することによ
り、横方向偏位を補正して船を所望の地表針路線へ戻す
ことができる。これは、実際の針路ないし船首方位、す
なわち船の入射角、より正確には所定の記憶された地表
針路線に対する船の軸線の角度を補正することにより行
われる。
より解決される。すなわち本願発明の方法によれば、一
方では船または別の海洋船舶の実際針路が継続的または
周期的時間間隔をおいて測定される。そしてこの測定に
基づいて、所定の地表針路線に対する船の軸線の入射角
を求める。他方、船の実際位置を位置受信器により連続
的または周期的間隔をもって検出する。船の実際位置と
実際針路（船首方位）とをコンピュータにより所定の地
表針路と比較することにより、横方向偏位が求められ
る。この偏位に基づいて補正信号を算出することによ
り、横方向偏位を補正して船を所望の地表針路線へ戻す
ことができる。これは、実際の針路ないし船首方位、す
なわち船の入射角、より正確には所定の記憶された地表
針路線に対する船の軸線の角度を補正することにより行
われる。
【０００８】
【発明の実施の形態】ドリフト補正自動針路制御の初め
に、船の実際位置と船の実際針路、すなわち基準角度に
対する船の縦軸の位置に基づいて、直線定格針路線が求
められ、この定格針路線に従って制御が行われる。
に、船の実際位置と船の実際針路、すなわち基準角度に
対する船の縦軸の位置に基づいて、直線定格針路線が求
められ、この定格針路線に従って制御が行われる。
【０００９】位置受信器は船の実際位置信号を求め、記
憶装置およびコンピュータ装置に送出する。
憶装置およびコンピュータ装置に送出する。
【００１０】所定の針路線からの船の偏位がもしあれば
測定される。これは船の実際位置を針路線上に投影する
という簡単な方法により実行できる。明確な目標座標ま
たは目標はここでは必要でない。
測定される。これは船の実際位置を針路線上に投影する
という簡単な方法により実行できる。明確な目標座標ま
たは目標はここでは必要でない。
【００１１】そして必要に応じて補正定格針路線および
該定格針路線に対する船の新たな入射角が、自動操舵装
置のコンピュータ装置および記憶装置により計算され
る。その結果、船は自動操舵装置により当初決定された
定格針路へ自動的に戻される。
該定格針路線に対する船の新たな入射角が、自動操舵装
置のコンピュータ装置および記憶装置により計算され
る。その結果、船は自動操舵装置により当初決定された
定格針路へ自動的に戻される。
【００１２】これらの機能は自動操舵装置の回路とソフ
トウェアの両方またはいずれかを用いて集積することも
できる。
トウェアの両方またはいずれかを用いて集積することも
できる。
【００１３】針路線の入力は船の実際位置および船の実
際針路を記憶させることにより行われる。こうして地表
針路は明確に規定される。この入力は港を出発する直前
に行うのが好適である。針路線の決定は自動操舵装置内
で行われる。
際針路を記憶させることにより行われる。こうして地表
針路は明確に規定される。この入力は港を出発する直前
に行うのが好適である。針路線の決定は自動操舵装置内
で行われる。
【００１４】本願発明の特徴は、自動操舵装置が独立し
て地表針路線を作成するために該自動操舵装置に新たに
組み込まれ、様々な動作と結びつけられた自動システム
にある。この特徴は自動的な、針路に基づく(course-or
iented)針路線の決定に関わり、すなわち該針路線は地
理座標に基づいて操作者が決定するものではない。
て地表針路線を作成するために該自動操舵装置に新たに
組み込まれ、様々な動作と結びつけられた自動システム
にある。この特徴は自動的な、針路に基づく(course-or
iented)針路線の決定に関わり、すなわち該針路線は地
理座標に基づいて操作者が決定するものではない。
【００１５】船首部分から観察するか、またはただ単に
レーダを読み取ることにより、針路上に障害物や危険が
有るかどうかを確認できる。そしてその後、自動操舵装
置内の自動針路補正、いわゆる「ドリフト補正針路制
御」が作動される。
レーダを読み取ることにより、針路上に障害物や危険が
有るかどうかを確認できる。そしてその後、自動操舵装
置内の自動針路補正、いわゆる「ドリフト補正針路制
御」が作動される。
【００１６】
【実施例】図１には、港Ｈから出港した船２０の航跡の
平面図が示されている。港の出口Ａ−Ａを通過する前
に、自動ドリフト補正針路制御ＡＮが作動される。その
結果、船の実際位置および実際針路から所望の針路線Ｓ
が決定される。
平面図が示されている。港の出口Ａ−Ａを通過する前
に、自動ドリフト補正針路制御ＡＮが作動される。その
結果、船の実際位置および実際針路から所望の針路線Ｓ
が決定される。
【００１７】針路線上の海域が空いているかどうかをチ
ェックするためには、舳先の方向またはレーダスクリー
ンを一瞥するだけで十分である。図１においては、船は
当初所望の針路線上に正確に位置しているが、港の出口
Ａ−Ａを通過した後、風または潮流による右からのドリ
フトにより左の方向に距離Ｄだけ移動している。制御装
置は、船の実際針路および位置を連続的に、または周期
的時間間隔で測定する他に、この横方向移動ないしドリ
フトを測定することができる。この測定は入力された所
望の地表針路線を参照して計算され、それにより実際針
路が自動的に対応して制御され、船の軸線方向が所望の
地表針路線に制御される。その結果、船は所望の針路に
移動し、その後は実際船首方位ＡＨの微調整を維持した
まま所望の針路線上を航行する。
ェックするためには、舳先の方向またはレーダスクリー
ンを一瞥するだけで十分である。図１においては、船は
当初所望の針路線上に正確に位置しているが、港の出口
Ａ−Ａを通過した後、風または潮流による右からのドリ
フトにより左の方向に距離Ｄだけ移動している。制御装
置は、船の実際針路および位置を連続的に、または周期
的時間間隔で測定する他に、この横方向移動ないしドリ
フトを測定することができる。この測定は入力された所
望の地表針路線を参照して計算され、それにより実際針
路が自動的に対応して制御され、船の軸線方向が所望の
地表針路線に制御される。その結果、船は所望の針路に
移動し、その後は実際船首方位ＡＨの微調整を維持した
まま所望の針路線上を航行する。
【００１８】図２は、本願発明の一実施例において使用
される回路の略図である。中心部は自動操舵装置１４で
構成されており、予め所望の地表針路線１６が手動また
は一部自動的に入力される。所望針路線Ｓを維持するた
めに、船の実際針路と実際船首方位のいずれかまたは両
方は、しばしば所望の航路線Ｓに対して傾斜した船首方
位を有する。
される回路の略図である。中心部は自動操舵装置１４で
構成されており、予め所望の地表針路線１６が手動また
は一部自動的に入力される。所望針路線Ｓを維持するた
めに、船の実際針路と実際船首方位のいずれかまたは両
方は、しばしば所望の航路線Ｓに対して傾斜した船首方
位を有する。
【００１９】本願発明の新規な点は、自動操舵装置また
は別の自動制御装置による、所望の地表針路線の決定に
関連する。より詳細には、所望の地表針路線は自動操舵
装置内において船の実際位置および実際針路（船首方
位）、または別の船舶の実際針路により規定される。さ
らに別の新規な点は、自動操舵装置内の位置センサから
の位置データの供給および評価が、原則的に、対応接続
部材すなわちインターフェース１２により行えるという
ことである。インターフェース１２は自動操舵装置１４
の１構成部分とすることもできる。
は別の自動制御装置による、所望の地表針路線の決定に
関連する。より詳細には、所望の地表針路線は自動操舵
装置内において船の実際位置および実際針路（船首方
位）、または別の船舶の実際針路により規定される。さ
らに別の新規な点は、自動操舵装置内の位置センサから
の位置データの供給および評価が、原則的に、対応接続
部材すなわちインターフェース１２により行えるという
ことである。インターフェース１２は自動操舵装置１４
の１構成部分とすることもできる。
【００２０】図示しないコンピュータおよび記憶装置が
好適には自動操舵装置１４内に配設される。コンピュー
タおよび記憶装置は、位置センサから連続的または周期
的時間間隔で供給される船の位置データを地表針路線と
比較することにより、地表針路線に対する船の位置の水
平方向偏差を計算する。さらに、設定された地表針路線
に対する船の所要軸線角度が計算される。それに対応し
て自動操舵装置は船の実際針路を変更し、船が地表針路
線の方へ移動するように制御する。その結果、船は地表
針路線を維持するよう制御される。
好適には自動操舵装置１４内に配設される。コンピュー
タおよび記憶装置は、位置センサから連続的または周期
的時間間隔で供給される船の位置データを地表針路線と
比較することにより、地表針路線に対する船の位置の水
平方向偏差を計算する。さらに、設定された地表針路線
に対する船の所要軸線角度が計算される。それに対応し
て自動操舵装置は船の実際針路を変更し、船が地表針路
線の方へ移動するように制御する。その結果、船は地表
針路線を維持するよう制御される。
【００２１】
【発明の効果】本願発明により、公知のような、紙製の
航海図、電子航海図、レーダ、または位置受信器等を用
いて地理座標を決定しなければならない、コスト高な地
表針路線設定方法に頼る必要が無くなる。少なくともそ
れぞれ１つの位置点を前もって計画しておく必要もなく
なる。そのような、通常の自動操舵による針路制御の必
要条件であるデータは不必要となる。
航海図、電子航海図、レーダ、または位置受信器等を用
いて地理座標を決定しなければならない、コスト高な地
表針路線設定方法に頼る必要が無くなる。少なくともそ
れぞれ１つの位置点を前もって計画しておく必要もなく
なる。そのような、通常の自動操舵による針路制御の必
要条件であるデータは不必要となる。
【００２２】また、本願発明の方法はシンプルな上に、
航海図上に印された所望の針路線をドリフトによって外
れること無く航行するという、航海者の要望に答えるも
のである。
航海図上に印された所望の針路線をドリフトによって外
れること無く航行するという、航海者の要望に答えるも
のである。
【図１】図１は船の軌跡を示す略図である。
【図２】図２は回路略図である。
１０ 位置センサ １２ インターフェース １４ 自動操舵装置 ２０ 船 Ｈ 港 Ａ−Ａ 港出口 Ｓ 所望の地表針路線 ＡＨ 実際船首方位 Ｄ 偏位
Claims (1)
- 【請求項１】 自動操舵装置等の自動制御ユニットによ
り手動または一部自動的に予め設定された針路線に対し
て船等の海洋船舶の地表針路を自動的に制御する方法に
おいて、 ａ）ドリフト補正自動針路制御の初め、船の実際位置お
よび実際針路すなわち船首方位に基づいて地表針路線
（Ｓ）を直線として設定し、 ｂ）前記地表針路線（Ｓ）は制御中に定格ないし所定の
針路線として船舶の操舵に使用し、 ｃ）位置受信器（１０）は船（２０）の実際位置信号を
連続的または周期的時間間隔で測定し、好適には対応す
るインターフェース（１２）を介して自動操舵装置（１
４）の記憶装置およびコンピュータ装置に供給し、 ｄ）前記ステップ（ａ）で設定された針路線（Ｓ）から
の船の水平方向ドリフトによる偏位を測定し、 ｅ）自動操舵装置内の記憶装置およびコンピュータ装置
により所定針路の補正量が必要に応じて計算されること
により、所望の所定針路線（Ｓ）に対する船（２０）の
入射角度を新たに求め、 ｆ）自動操舵装置は自動的に前記の新たな針路へ船を制
御することにより、前記ステップ（ａ）で決定された地
表針路線（Ｓ）へ船を戻すというステップを具備した方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19625561.9 | 1996-06-26 | ||
| DE19625561A DE19625561A1 (de) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | Verfahren zur Kursregelung von Wasserfahrzeugen über Grund |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1062201A true JPH1062201A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=7798070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9169849A Pending JPH1062201A (ja) | 1996-06-26 | 1997-06-26 | 海洋船舶の地表針路制御方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5983145A (ja) |
| JP (1) | JPH1062201A (ja) |
| DE (1) | DE19625561A1 (ja) |
| NO (1) | NO972864L (ja) |
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| DE19803078B4 (de) * | 1998-01-28 | 2008-02-28 | Thomas Dr.-Ing. Buch | Verfahren und Einrichtung zur automatischen Bahnführung eines Schiffes mit integriertem Bahnregler |
| DE19807525B4 (de) * | 1998-02-21 | 2006-06-14 | Korte, Holger, Dipl.-Ing. | Einrichtung zur Bahnregelung für einen von einem Wasserfahrzeug an einer Schleppverbindung geschleppten, in seiner Horizontalbewegung nicht selbst steuerbaren oder gesteuerten Schleppanhang |
| US6450112B1 (en) * | 1999-04-02 | 2002-09-17 | Nautronix, Inc. | Vessel control force allocation optimization |
| DE10027863C2 (de) | 2000-06-06 | 2003-07-03 | Eads Deutschland Gmbh | Bahnregler für Fahrzeuge mit einer von einer Anströmung beeinflußten Bahn |
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| NO320841B1 (no) * | 2004-06-08 | 2006-01-30 | Marine Cybernetics As | Fremgangsmate for testing av et kombinert dynamisk posisjonerings- og kraftreguleringssystem |
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