[go: up one dir, main page]

RU202050U1 - BASIC PLATFORM FOR IMPLEMENTATION ON SHIPS OF AUTOMATIC AND REMOTE CONTROL MODES - Google Patents

BASIC PLATFORM FOR IMPLEMENTATION ON SHIPS OF AUTOMATIC AND REMOTE CONTROL MODES Download PDF

Info

Publication number
RU202050U1
RU202050U1 RU2020133877U RU2020133877U RU202050U1 RU 202050 U1 RU202050 U1 RU 202050U1 RU 2020133877 U RU2020133877 U RU 2020133877U RU 2020133877 U RU2020133877 U RU 2020133877U RU 202050 U1 RU202050 U1 RU 202050U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vessel
inputs
outputs
unit
movement
Prior art date
Application number
RU2020133877U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Сергеевич Коренев
Сергей Александрович Ковалев
Original Assignee
Акционерное общество "Кронштадт Технологии"
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 Акционерное общество "Кронштадт Технологии" filed Critical Акционерное общество "Кронштадт Технологии"
Priority to RU2020133877U priority Critical patent/RU202050U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU202050U1 publication Critical patent/RU202050U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

Базовая платформа в безэкипажном режиме судовождения обеспечивает автоматическое и дистанционное управления движением судна, в том числе в районах интенсивного судоходства и различных критических ситуациях. Базовая платформа включает корпус с источником питания, систему координированного управления движением судна, автономную навигационную систему, обзорно-поисковую систему, блок комплексирования навигационных данных, блок распознавания целей, блок технической диагностики, блок коммутации, комплексную систему управления техническими средствами, регистратор данных рейса и блок видеонаблюдения. Технический результат заключается в расширение функциональных возможностей, которые в совокупности позволяют реализовать безэкипажный режим судовождения существующих судов коммерческого флота. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.The basic platform in unmanned navigation mode provides automatic and remote control of the vessel's movement, including in areas of heavy navigation and various critical situations. The basic platform includes a hull with a power source, a coordinated vessel motion control system, an autonomous navigation system, a survey and search system, a navigation data integration unit, a target recognition unit, a technical diagnostics unit, a switching unit, an integrated hardware management system, a voyage data recorder and a unit video surveillance. The technical result consists in expanding the functionality, which together make it possible to implement the unmanned navigation mode of existing commercial vessels. 2 wp f-ly, 1 dwg

Description

Полезная модель относится к судовождению и может быть использована в средствах автоматического и дистанционного управления движением судов.The utility model relates to navigation and can be used in automatic and remote control of vessel traffic.

Одним из условий реализации управления судна в безэкипажном режиме является разработка автоматических систем, обеспечивающих безопасность судовождения в различных критических ситуациях, в том числе в районах интенсивного судоходства, где требуется обеспечить безопасное расхождение с окружающими судами согласно требованиям МППСС-72.One of the conditions for the implementation of ship control in unmanned mode is the development of automatic systems that ensure the safety of navigation in various critical situations, including in areas of intensive navigation, where it is required to ensure a safe departure from the surrounding vessels in accordance with the requirements of the MPPSS-72.

Из уровня техники известна система автоматической проводки судов по заданной траектории движения по патенту RU 165915 (В63Н 25/00, опубл. 01.2006 г.), которая содержит измеритель скорости, измеритель курса и угловой скорости циркуляции, спутниковую навигационную систему, электронную картографическую навигационную информационную систему, средство определения пеленга на ориентир, систему координированного управления движением судна, включающей блок управления и авторулевой, береговой ориентир и метеорологический локатор.From the prior art, a system of automatic pilotage of ships along a given trajectory is known according to patent RU 165915 (B63N 25/00, publ. 01.2006), which contains a speed meter, a course meter and an angular velocity of circulation, a satellite navigation system, an electronic cartographic navigation information system , means for determining the bearing to a landmark, a coordinated control system for the movement of a vessel, including a control unit and an autopilot, a coastal landmark and a meteorological locator.

Техническое решение, известное из патента RU 165915, выбрано в качестве ближайшего аналога данной полезной модели. Недостатками прототипа являются: невозможность обеспечить управление судном в автоматическом режиме без присутствия на борту экипажа, а также в дистанционном режиме управления с берегового поста дистанционного управления (БПДУ); отсутствие канала управления скоростью хода судна.The technical solution known from the patent RU 165915 is chosen as the closest analogue of this utility model. The disadvantages of the prototype are: impossibility to provide control of the ship in automatic mode without the presence of the crew on board, as well as in remote control mode from a coastal remote control post (RCS); lack of a channel for controlling the speed of the vessel.

Задача, на решение которой направлена данная полезная модель, заключается в создании базовой платформы, обеспечивающей реализацию на судах коммерческого флота автоматического режима (без присутствия на борту экипажа) и дистанционного режима управления движением судна с БПДУ, в которой используются стандартизованные протоколы сопряжения с навигационным оборудование, системой управления движителями, техническими средствами, радиолокационной станцией (РЛС), автоматической идентификационной системой (АИС) и камерами видеонаблюдения судна коммерческого флота.The task to be solved by this utility model is to create a basic platform that ensures the implementation on ships of the commercial fleet of an automatic mode (without the presence of a crew on board) and a remote mode of vessel traffic control with a remote control unit, which uses standardized protocols for interfacing with navigation equipment. propulsion control system, technical means, radar station (radar), automatic identification system (AIS) and video surveillance cameras of a commercial vessel.

Технический результат заключается в расширение функциональных возможностей, которые в совокупности позволяют реализовать безэкипажный режим судовождения существующих судов коммерческого флота.The technical result consists in expanding the functionality, which together make it possible to implement the unmanned navigation mode of existing commercial vessels.

Указанный технический результат достигается тем, что в базовую платформу для реализации режимов автоматического и дистанционного управления движением судна, включающей систему координированного управления движением судна, дополнительно в состав платформы включены корпус с источником питания, автономная навигационная система, обзорно-поисковая система, блок комплексирования навигационных данных, блок распознавания целей, блок технической диагностики, блок коммутации и комплексная система управления техническими средствами, причем входы-выходы системы координированного управления движением судна подключены к входам-выходам автономной навигационной системы, блока технической диагностики и комплексной системы управления техническими средствами, входы-выходы которой соединены с входами-выходами автономной навигационной системы и блока технической диагностики, входы-выходы которого соединены с входами-выходами блока коммутации и автономной навигационной системы, входы-выходы которой соединены с входами-выходами блока коммутации, блока распознавания целей и блока комплексирования навигационных данных, входы-выходы которого соединены с входами-выходами блока коммутации и блока распознавания целей, входы-выходы которого соединены с входами-выходами блока коммутации и обзорно-поисковой системы, выход которой подключен к входу блока коммутации, причем обзорно-поисковой системы выполнена с возможностью подключения комплекта камер видеонаблюдения в видимом и инфракрасном диапазонах, расположенные снаружи судна, блок распознавания целей выполнен с возможностью подключения радиолокационной станции и автоматической идентификационной системы, система координированного управления движением судна и блок комплексирования навигационных данных выполнены с возможностью получения данных от измерителей параметров движения судна, автономная навигационная система, блок коммутации и комплексная система управления техническими средствами выполнены с возможностью соединения с береговым постом дистанционного управления по средствам комплекса средств связи, система координированного управления движением судна выполнена с возможностью соединения с движительно-рулевым комплексом судна, а комплексная система управления техническими средствами выполнена с возможностью соединения с техническими средствами судна.The specified technical result is achieved by the fact that the base platform for the implementation of modes of automatic and remote control of the movement of the vessel, including the system of coordinated control of the movement of the vessel, additionally the platform includes a hull with a power source, an autonomous navigation system, a survey and search system, a navigation data integration unit , a target recognition unit, a technical diagnostics unit, a switching unit and an integrated technical means control system, and the inputs-outputs of the coordinated vessel motion control system are connected to the inputs-outputs of the autonomous navigation system, the technical diagnostics unit and the integrated technical means control system, the inputs-outputs of which connected to the inputs-outputs of the autonomous navigation system and the technical diagnostics unit, the inputs-outputs of which are connected to the inputs-outputs of the switching unit and the autonomous navigation system, the inputs-outputs of which are connected s with the inputs-outputs of the switching unit, the target recognition unit and the navigation data integration unit, the inputs-outputs of which are connected to the inputs-outputs of the switching unit and the target recognition unit, the inputs-outputs of which are connected to the inputs-outputs of the switching unit and the survey-search system, the output of which is connected to the input of the switching unit, and the survey and search system is configured to connect a set of video surveillance cameras in the visible and infrared ranges located outside the vessel, the target recognition unit is configured to connect a radar station and an automatic identification system, a coordinated vessel movement control system and the navigation data integration unit is made with the ability to receive data from meters of the ship's movement parameters, the autonomous navigation system, the switching unit and the integrated hardware control system are made with the ability to connect to the coastal post di station control by means of a complex of communication means, the system of coordinated control of the movement of the vessel is made with the possibility of connection with the propulsion and steering complex of the vessel, and the integrated control system of technical means is made with the possibility of connection with the technical means of the vessel.

Технический результат достигается также тем, что в состав базовой платформы дополнительно включены:The technical result is also achieved by the fact that the base platform additionally includes:

регистратор данных рейса, входы которого подключены к выходам автономной навигационной системы и блока коммутации;a flight data recorder, the inputs of which are connected to the outputs of the autonomous navigation system and the switching unit;

соединенный с блоком коммутации блок видеонаблюдения, выполненный с возможностью подключения комплекта камер видеонаблюдения, расположенные во внутренних помещениях судна и с снаружи судна с обзором на груз судна.a video surveillance unit connected to the switching unit, configured to connect a set of video surveillance cameras located in the interior of the vessel and from the outside of the vessel with an overview of the cargo of the vessel.

Сущность заявляемой базовой платформы для реализации режимов автоматического и дистанционного управления движением судна поясняется примером ее реализации и фиг. 1, где изображена структурная электрическая схема системы. На фиг. 1 приняты следующие обозначения:The essence of the claimed base platform for the implementation of modes of automatic and remote control of the movement of the vessel is illustrated by an example of its implementation and Fig. 1, which shows a block diagram of the system. FIG. 1 the following designations are adopted:

1 - система координированного управления движением судна (СКУДС);1 - coordinated ship traffic control system (SCMS);

2 - автономная навигационная система (АНС);2 - autonomous navigation system (ANS);

3 - обзорно-поисковая система (ОПС);3 - survey and search system (OPS);

4 - блок видеонаблюдения;4 - video surveillance unit;

5 - блок комплексирования навигационных данных (БКНД);5 - navigation data integration unit (BKND);

6 - блок распознавания целей (БРЦ);6 - target recognition unit (BRTs);

7 - блок технической диагностики (БТД);7 - block of technical diagnostics (BTC);

8 - блок коммутации;8 - switching unit;

9 - комплексная система управления техническими средствами (КСУТС);9 - an integrated hardware management system (KSUTS);

10 - регистратор данных рейса (РДР);10 - voyage data recorder (VDR);

11 - измерители параметров движения судна (гирокомпас (магнитный компас), спутниковая навигационная система (GPS/ГЛОНАСС), эхолот, лаг, метеостанция, датчики крена и дифферента);11 - meters of parameters of vessel movement (gyrocompass (magnetic compass), satellite navigation system (GPS / GLONASS), echo sounder, log, weather station, roll and trim sensors);

12 - движительно-рулевой комплекс судна (винто-рулевые колонки, гребные винты, рули, подруливающие устройства и др.);12 - propulsion and steering complex of the vessel (propeller-rudders, propellers, rudders, thrusters, etc.);

13 - РЛС;13 - radar;

14 - АИС;14 - AIS;

15 - технические средства судна (ТСС);15 - technical means of the vessel (TSS);

16 - комплекс средств связи (КСС);16 - communications complex (KSS);

17 - БПДУ;17 - BPDU;

18 - комплект камер видеонаблюдения в видимом и инфракрасном диапазонах, расположенные снаружи судна;18 - a set of video surveillance cameras in the visible and infrared ranges, located outside the vessel;

19 - комплект камер видеонаблюдения, расположенные во внутренних помещениях судна и с снаружи судна с обзором на груз судна.19 - a set of video surveillance cameras located in the interior of the vessel and from the outside of the vessel with an overview of the cargo of the vessel.

Базовая платформа для реализации на судах автоматического и дистанционного управления включает (фиг. 1) систему 1 координированного управления движением судна, автономную навигационную систему 2, обзорно-поисковую систему 3, блок 4 видеонаблюдения, блок 5 комплексирования навигационных данных, блок 6 распознавания целей, блок 7 технической диагностики, блок 8 коммутации, комплексную систему 9 управления техническими средствами, регистратор 10 данных рейса и корпус с источником питания.The basic platform for the implementation on ships of automatic and remote control includes (Fig. 1) a system 1 for coordinated control of the movement of a vessel, an autonomous navigation system 2, a surveillance and search system 3, a video surveillance unit 4, a navigation data integration unit 5, a target recognition unit 6, a unit 7 technical diagnostics, block 8 of switching, an integrated system 9 for managing technical means, a flight data recorder 10 and a case with a power source.

Система 1 координированного управления движением судна предназначена для управления движительно-рулевым комплексом 12 судна, обеспечивая стабилизацию заданной скорости хода и заданного курса судна по командам, полученным от АНС. Навигационные данные о курсе, скорости хода и координатах судна, а также о ветре, действующем на судно, СКУДС получает от гирокомпаса (магнитного компаса), лага, спутниковой навигационной системы и метеостанции соответственно. Система 1 координированного управления движением судна может быть реализована на базе прибора управления независимой джойстиковой системы управления из состава системы динамического позиционирования.The system 1 of the coordinated control of the movement of the vessel is designed to control the propulsion and steering complex 12 of the vessel, providing stabilization of the set speed and the set course of the vessel according to the commands received from the ANS. The SKUD receives navigation data on the course, speed and coordinates of the vessel, as well as on the wind acting on the vessel from the gyrocompass (magnetic compass), log, satellite navigation system and weather station, respectively. The system 1 for coordinated control of the movement of the vessel can be implemented on the basis of the control device of an independent joystick control system from the dynamic positioning system.

Автономная навигационная система 2 предназначена для приема от БПДУ данных о заданном маршруте судна, выработки команд заданного курса и заданной скорости хода для СКУДС при ведении судна по маршруту, анализа информации об окружающей обстановке на предмет опасности и выработки данных и команд для маневров с целью расхождения с морскими подвижными объектами (МПО) и другими объектами (препятствиями) в случае возникновения опасных ситуаций, а также для формирования световых и звуковых сигналов встречным судам. Автономная навигационная система 2 может быть реализована на базе электронной картографической навигационной системы с дополнительной возможностью корректировки маршрута с учетом безопасного расхождение с окружающими судами по МППСС-72. Расчеты по корректировке маршрута выполняются по утвержденным алгоритмам, согласованных с сертификационными обществами, необходимые навигационные данные и данные об окружающей целевой обстановке в АНС 2 поступают от блока 5 комплексирования навигационных данных, ОПС 3 и блока 4 видеонаблюдения. Заданный маршрут, отрабатываемый АНС 2, может быть скорректирован с БПДУ 17 по средствам КСС 16.Autonomous navigation system 2 is designed to receive data from the RCU on a given route of the vessel, generate commands for a given course and a given speed for the ACS when navigating a vessel along a route, analyze information about the environment for danger and generate data and commands for maneuvers in order to diverge from marine mobile objects (MPS) and other objects (obstacles) in the event of dangerous situations, as well as for the formation of light and sound signals to oncoming ships. Autonomous navigation system 2 can be implemented on the basis of an electronic cartographic navigation system with the additional possibility of correcting the route, taking into account the safe divergence from the surrounding vessels according to the MPPSS-72. Calculations for route correction are performed according to approved algorithms agreed with certification societies, the necessary navigation data and data on the target environment in ANS 2 come from the navigation data integration unit 5, OPS 3 and video surveillance unit 4. The specified route, worked out by ANS 2, can be corrected from BPDU 17 by means of KSS 16.

Обзорно поисковая система 3 предназначена для наблюдения в видимом и инфракрасном диапазонах, распознавания, обнаружения и сопровождения МПО, распознавания сигнальных огней на МПО, определение дальностей и углов положения до обнаруженных объектов (препятствий) и представляет собой программно-аппаратный комплекс, реализованный с использование специализированного программного обеспечения по сшивке и обработке изображения поступающих с комплекта 18 камер видеонаблюдения, а также дальнейшего анализа изображений с целью распознавания объектов и определения дальности и пеленга до них.Survey search system 3 is designed for observation in the visible and infrared ranges, recognition, detection and tracking of IGOs, recognition of signal lights on IGOs, determination of distances and position angles to detected objects (obstacles) and is a software and hardware complex implemented using specialized software providing for stitching and processing of images coming from a set of 18 CCTV cameras, as well as further analysis of images in order to recognize objects and determine the range and bearing to them.

Блок 4 видеонаблюдения предназначен для обеспечения сигнализации по событиям, происходящим во внутренних помещениях судна и на внешних палубах судна с целью обеспечения контроля за грузами, расположенными на палубе судна или в помещениях судна на основе данных, получаемых с комплекта 19 камер видеонаблюдения, и представляет собой программно-аппаратный комплекс, реализованный с использование специализированного программного обеспечения, которое обеспечивает анализ отклонения текущего статического изображения от заданного статического изображения после закрепления грузов.CCTV unit 4 is designed to provide alarm for events occurring in the interior of the vessel and on the external decks of the vessel in order to ensure control over the cargo located on the deck of the vessel or in the premises of the vessel based on data received from a set of 19 CCTV cameras, and is a software -Hardware complex, implemented with the use of specialized software, which provides analysis of the deviation of the current static image from the specified static image after securing the weights.

Блок 5 комплексирования навигационных данных предназначен для приема, анализа и комплексирования сигналов, поступающих от измерителей 11 параметров движения судна, и представляет собой программно-аппаратный комплекс, который обеспечивает прием, анализ и отказоустойчивую фильтрацию навигационных данных на основе диагностических [1] и отказоустойчивых фильтров Калмана [1, 2].The navigation data integration unit 5 is intended for receiving, analyzing and integrating signals coming from the ship movement parameters 11 meters, and is a software and hardware complex that provides reception, analysis and fault-tolerant filtering of navigation data based on diagnostic [1] and fault-tolerant Kalman filters [12].

Блок 6 распознавания целей предназначен для приема данных о целевой обстановке от РЛС, АИС и ОПС 3, дальнейшего анализа полученных данных и формирование обобщенной целевой обстановке, окружающей судно, с последующей выдачей целевой обстановки в АНС 2 и представляет собой программно-аппаратный комплекс, который обеспечивает прием, анализ и сопоставление данных о целях, полученных от ОПС 3, РЛС 13 и АИС 14, с последующим их объединением в единую целевую обстановку и передачей ее в АНС 2.Block 6 target recognition is designed to receive data on the target situation from the radar, AIS and FSA 3, further analysis of the data obtained and the formation of a generalized target situation surrounding the ship, with the subsequent issuance of the target situation in ANS 2 and is a software and hardware complex that provides reception, analysis and comparison of target data received from OPS 3, radar 13 and AIS 14, with their subsequent combination into a single target environment and transferring it to ANS 2.

Блок 7 технической диагностики предназначен для диагностики работы блоков и систем базовой платформы, определение неисправности и выдачу рекомендаций оператору БПДУ 17 по устранению неисправности, ведение протокола неисправностей и их устранения, а также передачу протокола неисправностей в РДР 10 и представляет собой программно-аппаратный комплекс, который обеспечивает прием, анализ и сопоставление данных самодиагностики блоков и систем базовой платформы.Block 7 of technical diagnostics is designed to diagnose the operation of blocks and systems of the base platform, identify a malfunction and issue recommendations to the operator of the BPDU 17 to eliminate the malfunction, keep a record of malfunctions and eliminate them, as well as transfer the malfunction report to the RDR 10 and is a software and hardware complex that provides reception, analysis and comparison of self-diagnostic data of blocks and systems of the base platform.

Блок 8 коммутации предназначен для коммутации и сопряжения данных, передаваемых по каналам с использованием различных протоколов, между блоками и системами базовой платформы, а также последующей передачи этих данных в РДР 10.The switching unit 8 is intended for switching and interfacing data transmitted over channels using various protocols between the units and systems of the base platform, as well as the subsequent transfer of this data to the RDR 10.

Блок 8 коммутации может быть реализован на основе индустриальных коммутаторов интерфейсов Ethernet, размножителей интерфейсов RS422/485, преобразователей аналоговых/дискретных сигналов в последовательный интерфейс RS485 или Ethernet с использованием протоколов Modbus RTU или Modbus TCP соответственно.Switching unit 8 can be implemented on the basis of industrial Ethernet interface switches, RS422 / 485 interface multipliers, analog / discrete signals converters to RS485 or Ethernet serial interface using Modbus RTU or Modbus TCP protocols, respectively.

Комплексная система 9 управления техническими средствами предназначена для сбора данных о состоянии технических средств на судне, формированию аварийно-предупредительной сигнализации и передаче данных о техническом состоянии судна на БПДУ 17 и представляет собой программно-аппаратный комплекс, осуществляющий сбор, диагностику, управление техническими средствами судна.The integrated system 9 for managing technical means is designed to collect data on the state of technical means on the ship, form an alarm and transmit data on the technical condition of the ship to the BPDU 17 and is a software and hardware complex that collects, diagnoses, and controls the technical means of the ship.

Регистратор 10 данных рейса предназначен для сбора и хранения данных о работе всех технических средств судна, окружающей навигационной обстановке, заданных и отработанных командах при управлении движением судна и представляет собой программно-аппаратный комплекс, который осуществляет получение, сортировку, запись и последующее хранение данных на твердотельных накопителях, находящихся в специальном защищенном боксе.The voyage data recorder 10 is designed to collect and store data on the operation of all the technical means of the vessel, the surrounding navigational environment, the given and worked out commands for controlling the movement of the vessel and is a software and hardware complex that receives, sort, records and then stores data on solid-state drives located in a special protected box.

Корпус с источником питания предназначен для размещения и электропитания составных частей базовой платформы, представляет собой серверный шкаф.The case with a power supply is designed to accommodate and supply power to the components of the base platform; it is a server cabinet.

Для реализации автоматического и дистанционного управления судном базовая платформа соединена с (фиг. 1) измерителями 11 параметров движения судна, движительно-рулевым комплексом 12, РЛС 13, АИС 14, технические средства 15 судна, комплексом 16 средств связи, береговым постом 17 дистанционного управления и комплектами 18, 19 камер видеонаблюдения.To implement automatic and remote control of the ship, the base platform is connected to (Fig. 1) meters 11 of the parameters of the ship's movement, the propulsion and steering complex 12, the radar station 13, the AIS 14, the technical means 15 of the ship, the complex 16 of communication means, the coastal post 17 of remote control and sets of 18, 19 CCTV cameras.

Измерители 11 параметров движения судна предназначены для измерения и передачи в СКУДС 1 и БКНД 5 текущих координат судна, его курса, крена, дифферента и скорости хода, а также ветра, действующего на судно. Минимальный состав измерителей 11 включает спутниковую навигационную систему GPS/ГЛОНАСС, гирокомпас или магнитный компас, эхолот, датчики крена и дифферента, датчик ветра.Meters of 11 parameters of the vessel's movement are designed to measure and transmit to SKUDS 1 and BKND 5 the current coordinates of the vessel, its course, roll, trim and speed, as well as the wind acting on the vessel. The minimum number of meters 11 includes a satellite navigation system GPS / GLONASS, gyrocompass or magnetic compass, echo sounder, roll and trim sensors, wind sensor.

Движительно-рулевой комплекс 12 предназначен для создания сил и моментов от средств активного управления и движителей судна и включает в свой состав системы дистанционного управления совместно с исполнительными устройствами, такими как винто-рулевые колонки, главные движители с гребными винтами регулируемой скорости и/или регулируемого шага, рулевое устройство, подруливающие устройства и выдвижные винто-рулевые колонки. Из СКУДС 1 в движительно-рулевой комплекс 12 поступают задающие команды на исполнительные устройства (заданные обороты, угол поворота и др.), а обратно - данные о текущем состоянии исполнительных устройств (текущие обороты, угол поворота и др.).The propulsion and steering complex 12 is designed to create forces and moments from the active controls and propellers of the vessel and includes a remote control system in conjunction with actuators, such as rudder propellers, main propellers with variable speed and / or variable pitch propellers , steering gear, thrusters and retractable rudder propellers. From SKUDS 1 to the propulsion and steering complex 12, command commands are sent to the actuators (specified revolutions, angle of rotation, etc.), and back - data on the current state of the actuators (current revolutions, angle of rotation, etc.).

Радиолокационная станция 13 обеспечивает получение и передачу данных в БРЦ 6 о береговой линии, надводных МПО и других объектах (препятствиях), их местоположения и параметров движения.The radar station 13 provides for the receipt and transmission of data to the BRC 6 about the coastline, surface MPS and other objects (obstacles), their location and movement parameters.

Автоматическая идентификационная система 14 предназначена для передачи в УКВ-диапазоне данных о параметрах судна и его движении, а также получении соответствующих данных об окружающих его судах.Automatic identification system 14 is designed to transmit in the VHF range of data on the parameters of the vessel and its movement, as well as to obtain the corresponding data on the surrounding vessels.

Технические средства 15 судна включают в свой состав все средства и системы, управляющие данными средствами, имеющиеся на борту судна (цистерны, насосы, датчики, генераторы и др.). Из КСУТС 9 в ТСС 15 передаются команды на запуск исполнительных механизмов, таких как насосы, генераторы и др., а обратно - данные о состоянии всех технических средств (цистерны, насосы, датчики, генераторы и др.).The technical means 15 of the ship include all the means and systems that control these means available on board the ship (tanks, pumps, sensors, generators, etc.). From KSUTS 9 to TCC 15, commands are sent to start actuators, such as pumps, generators, etc., and back - data on the state of all technical equipment (tanks, pumps, sensors, generators, etc.).

Комплекс 16 средств связи состоит из оборудования, обеспечивающее УКВ канал или канал спутниковой связи, между базовой платформой и БПДУ 17.Communication complex 16 consists of equipment providing a VHF channel or satellite communication channel between the base platform and the BPDU 17.

Береговой пост 17 дистанционного управления, представляет собой программно-аппаратный комплекс, состоящий из пультовых секций, в составе которых установлены мониторы, вычислители, панели контроля и управления. На одном из пультов установлена электронная картографическая навигационная информационная система (ЭКНИС), на мониторе которой отображается движение судна и окружающая его обстановка. Дистанционное управление судном с БПДУ 17 может осуществляться путем задания траектории на ЭКНИС либо с помощью джойстика, расположенного на панели контроля и управления из состава берегового поста. Обмен данными между базовой платформой и БПДУ 17 осуществляется посредством оборудования КСС 16.The coastal post 17 of remote control is a hardware and software complex consisting of control sections, which include monitors, computers, control and management panels. An electronic cartographic navigation information system (ECDIS) is installed on one of the consoles, on the monitor of which the movement of the vessel and its surroundings are displayed. Remote control of the vessel with the BPDU 17 can be carried out by setting the trajectory on the ECDIS or using the joystick located on the control and monitoring panel from the coastal post. Data exchange between the base platform and the BPDU 17 is carried out by means of the KCC 16 equipment.

Комплект 18 камер видимого и инфракрасного диапазона, расположенных снаружи судна, обеспечивает круговой обзор по периметру судна с пересекающимися секторами между камерами.A set of 18 visible and infrared cameras located outside the vessel provide an all-round view of the vessel's perimeter with overlapping sectors between cameras.

Комплект 19 камер видимого диапазона, расположенных во внутренних помещениях судна и на внешних палубах судна, обеспечивает обзор палубы судна.A set of 19 visible cameras located in the interior of the ship and on the outer decks of the ship provides an overview of the ship's deck.

Базовая платформа работает следующим образом. В систему АНС 2 через блок 8 коммутации по средствам КСС 16 из БПДУ 17 поступает команда о выбранном текущем режиме работы базовой платформы, которая далее поступает СКУДС 1, а в АНС 2 передаются данные о заданной траектория движения судна. При получении сигнала о переходе в автономный или дистанционный режим работы СКУДС 1 посылает сигналы запроса в системы управления движительно-рулевым комплексом 12 о передаче управления данными системами от сигналов управления СКУДС 1. После подтверждения перехода на управление системами движительно-рулевого комплекса СКУДС 1 подает команду в АНС 2, которая начинает определять и передавать в СКУДС 1 данные заданного курса (угловой скорости циркуляции) и скорости хода, которые необходимо выдерживать при движении по заданной траектории. На основе этой информации и навигационных данных, поступающих от измерителей 11 параметров движения судна, СКУДС 1 осуществляет управление движительно-рулевым комплексом 12 так, чтобы стабилизировать заданный курс (угловую скорость циркуляции) и скорость хода судна на заданном участке траектории. Автономная навигационная система 2 постоянно отслеживает навигационную обстановку, получая необходимы данные об окружающих целях из БРЦ 6 и БКНД 5. Блок 6 распознавания целей формирует данные обобщенной целевой обстановки, окружающей судно, на основе данных, поступающих от ОПС 3, РЛС 13 и АИС 14. В случае возникновения навигационной опасности, БРЦ 6 формирует траекторию расхождения на основе правил МППСС-72 и передает заданные команды в СКУДС 1. В случае возникновения нештатных ситуаций при перевозке грузов, расположенных на палубе, блок 4 видеонаблюдения по данным, поступающим от комплекта 19 камер, распознает возникшую ситуацию и формирует сигналы аварийно-предупредительной сигнализации, которые передает в блок 8 коммутации, с последующей передачей в АНС 2 и БПДУ 17 по средствам КСС 16. Если судно находится в дистанционном режиме управления с БПДУ 17, то о происшествии узнает оператор, после чего он выполняет корректировку маршрута следования или останавливает судно. При нахождении судна в автономном режиме АНС 2, по заложенным в него алгоритмам, либо уменьшает скорость хода и скорость циркуляции при движении по маршруту, либо останавливает судно и выдает необходимые команды в КСУТС 9 для управления ТСС 15 (например, команда о смене сигнально-отличительных огней).The basic platform works as follows. A command about the selected current operating mode of the base platform is sent to the ANS 2 system through the switching unit 8 by means of the KSS 16 from the BPDU 17, which then comes to the SCS 1, and the ANS 2 transmits data on the specified trajectory of the ship. Upon receipt of a signal about the transition to the autonomous or remote mode of operation, SKUD 1 sends request signals to the control systems of the propulsion and steering complex 12 about the transfer of control of these systems from the control signals of the SKUD 1. After confirming the transition to control of the systems of the propulsion and steering complex, SKUD 1 sends a command to ANS 2, which begins to determine and transmit to SKUDS 1 the data of a given course (angular velocity of circulation) and speed, which must be maintained while moving along a given trajectory. On the basis of this information and navigation data coming from the meters 11 of the parameters of the movement of the vessel, SKUDS 1 controls the propulsion and steering complex 12 so as to stabilize the given course (angular velocity of circulation) and the speed of the vessel at a given section of the trajectory. The autonomous navigation system 2 constantly monitors the navigation situation, receiving the necessary data about the surrounding targets from the BRTs 6 and the BKND 5. The target recognition unit 6 generates data of the generalized target situation surrounding the ship, based on data received from the OPS 3, radar 13 and AIS 14. In the event of a navigational hazard, BRTs 6 generates a divergence trajectory based on the rules of the COLREG-72 and transmits the given commands to the SKUDS 1. In the event of emergency situations during the transportation of cargo located on the deck, the video surveillance unit 4 according to the data received from the set of 19 cameras, recognizes the situation that has arisen and generates alarm signals, which are transmitted to the switching unit 8, with subsequent transmission to ANS 2 and BPDU 17 by means of KSS 16. If the vessel is in remote control mode from the BPDU 17, then the operator will know about the incident, after what he makes an adjustment of the route to follow or stops the ship. When the ship is in the autonomous mode ANS 2, according to the algorithms incorporated in it, either it reduces the speed and circulation speed when moving along the route, or stops the ship and issues the necessary commands to the KSUTS 9 to control the TSS 15 (for example, a command to change the signal-distinctive lights).

Блок 7 технической диагностики обрабатывает данных самодиагностики, поступающие от блоков и систем базовой платформы, формирует общий сведения о ее техническом состоянии и передает в АНС 2 и БПДУ 17 через блок 8 коммутации и КСС 16 для принятия соответствующих решений оператором БПДУ 17 или АНС 2 в соответствии с заложенными в нее алгоритмами.The technical diagnostics unit 7 processes the self-diagnostics data coming from the units and systems of the base platform, generates general information about its technical condition and transmits it to ANS 2 and BPDU 17 through the switching unit 8 and KCC 16 for making appropriate decisions by the operator of the BPDU 17 or ANS 2 in accordance with with the algorithms embedded in it.

За время рейса судна в РДР 10 поступает для сохранения следующая информация: навигационные данные, данные о работе всех технических средств судна, данные об окружающей навигационной обстановке, заданных командах от АНС 2, отработанных командах СКУДС 1 при управлении движением судна и поступившие команды от БПДУ 17.During the voyage of the vessel, the following information is received in the RDR 10 for storage: navigation data, data on the operation of all technical means of the vessel, data on the surrounding navigation situation, given commands from ANS 2, worked out commands of SKUD 1 when controlling the movement of the vessel and received commands from BPDU 17 ...

Опытная эксплуатация показала, что заявленная полезная модель позволяет обеспечить автоматический (автономный) и дистанционный режимы работы с БПДУ и использования оборудования судна, тем самым реализовать безэкипажный режим управления судном. Все эти факторы в совокупности позволяют снизить затраты на модернизацию и эксплуатацию судов коммерческого флота.Experimental operation has shown that the declared utility model allows for automatic (autonomous) and remote modes of operation with a remote control unit and the use of vessel equipment, thereby implementing a crewless vessel control mode. All these factors combine to reduce the cost of upgrading and operating commercial vessels.

Заявленная полезная модель реализована на действующем грунтовозе проекта НВ900 и сухогрузе проекта RSD49. В дальнейшем планируется оснащение заявленной полезной моделью танкера проекта Р-70046.The declared utility model has been implemented on an operating ground carrier of the HB900 project and a dry cargo vessel of the RSD49 project. In the future, it is planned to equip the tanker of the P-70046 project with the declared useful model.

Источники информацииSources of information

1. В.М. Амбросовский, А.С. Коренев, Ю.А. Лукомский, А.Г. Шпекторов. Координированное управление морскими подвижными объектами/ под ред. Ю.А. Лукомского. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2016. - 128 с.1. V.M. Ambrosovsky, A.S. Korenev, Yu.A. Lukomsky, A.G. Shpektorov. Coordinated management of marine mobile objects / ed. Yu.A. Lukomsky. SPb .: Publishing house of ETU "LETI", 2016. - 128 p.

2. Коренев А.С. Отказоустойчивый адаптивный к внешним возмущениям фильтр Калмана/ В.М. Амбросовский, С.П. Хабаров, А.С. Коренев // Морская радиоэлектроника. Корабли и вооружение как единая система - 2015. - №3. - С. 20-23.2. Korenev A.S. Fault-tolerant Kalman filter adaptive to external disturbances. Ambrosovsky, S.P. Khabarov, A.S. Korenev // Marine radio electronics. Ships and weapons as a single system - 2015. - 3. - S. 20-23.

Claims (3)

1. Базовая платформа для реализации режимов автоматического и дистанционного управления движением судна, содержащая систему координированного управления движением судна, отличающаяся тем, что в состав платформы включены корпус с источником питания, автономная навигационная система, обзорно-поисковая система, блок комплексирования навигационных данных, блок распознавания целей, блок технической диагностики, блок коммутации и комплексная система управления техническими средствами, причем входы-выходы системы координированного управления движением судна подключены к входам-выходам автономной навигационной системы, блока технической диагностики и комплексной системы управления техническими средствами, входы-выходы которой соединены с входами-выходами автономной навигационной системы и блока технической диагностики, входы-выходы которого соединены с входами-выходами блока коммутации и автономной навигационной системы, входы-выходы которой соединены с входами-выходами блока коммутации, блока распознавания целей и блока комплексирования навигационных данных, входы-выходы которого соединены с входами-выходами блока коммутации и блока распознавания целей, входы-выходы которого соединены с входами-выходами блока коммутации и обзорно-поисковой системы, выход которой подключен к входу блока коммутации, причем обзорно-поисковая система выполнена с возможностью подключения комплекта камер видеонаблюдения в видимом и инфракрасном диапазонах, расположенных снаружи судна, блок распознавания целей выполнен с возможностью подключения радиолокационной станции и автоматической идентификационной системы, система координированного управления движением судна и блок комплексирования навигационных данных выполнены с возможностью получения данных от измерителей параметров движения судна, автономная навигационная система, блок коммутации и комплексная система управления техническими средствами выполнены с возможностью соединения с береговым постом дистанционного управления по средствам комплекса средств связи, система координированного управления движением судна выполнена с возможностью соединения с движительно-рулевым комплексом судна, а комплексная система управления техническими средствами выполнена с возможностью соединения с техническими средствами судна.1. Basic platform for the implementation of modes of automatic and remote control of the movement of the vessel, containing a system of coordinated control of the movement of the vessel, characterized in that the platform includes a hull with a power source, an autonomous navigation system, a survey and search system, a navigation data integration unit, a recognition unit purposes, a block of technical diagnostics, a switching block and an integrated control system for technical means, moreover, the inputs-outputs of the coordinated control of the vessel's movement are connected to the inputs-outputs of an autonomous navigation system, a block of technical diagnostics and an integrated control system for technical means, the inputs-outputs of which are connected to the inputs - the outputs of the autonomous navigation system and the technical diagnostics unit, the inputs-outputs of which are connected to the inputs-outputs of the switching unit and the autonomous navigation system, the inputs-outputs of which are connected to the inputs-outputs of the switching unit, the unit target recognition and navigation data integration unit, the inputs-outputs of which are connected to the inputs-outputs of the switching unit and the target recognition unit, the inputs-outputs of which are connected to the inputs-outputs of the switching unit and the survey-search system, the output of which is connected to the input of the switching unit, and the survey and search system is configured to connect a set of video surveillance cameras in the visible and infrared ranges located outside the vessel, the target recognition unit is configured to connect a radar station and an automatic identification system, a coordinated vessel motion control system and a navigation data integration unit are configured to receive data from meters of vessel motion parameters, an autonomous navigation system, a switching unit and an integrated control system for technical means are made with the ability to connect to a coastal remote control post by means of a complex sa means of communication, the coordinated control system for the movement of the vessel is made with the possibility of connecting with the propulsion and steering complex of the vessel, and the integrated control system for technical means is made with the possibility of connecting with the technical means of the vessel. 2. Базовая платформа для реализации режимов автоматического и дистанционного управления движением судна по п. 1, отличающаяся тем, что включает регистратор данных рейса, входы которого подключены к выходам автономной навигационной системы и блока коммутации.2. The basic platform for the implementation of the modes of automatic and remote control of the movement of the vessel according to claim 1, characterized in that it includes a voyage data recorder, the inputs of which are connected to the outputs of the autonomous navigation system and the switching unit. 3. Базовая платформа для реализации режимов автоматического и дистанционного управления движением судна по п. 1, отличающаяся тем, что включает соединенный с блоком коммутации блок видеонаблюдения, выполненный с возможностью подключения комплекта камер видеонаблюдения, расположенных во внутренних помещениях судна и снаружи судна с обзором на груз судна.3. The basic platform for the implementation of the modes of automatic and remote control of the movement of the vessel according to claim 1, characterized in that it includes a video surveillance unit connected to the switching unit, configured to connect a set of video surveillance cameras located in the interior of the vessel and outside the vessel with an overview of the cargo ship.
RU2020133877U 2020-10-14 2020-10-14 BASIC PLATFORM FOR IMPLEMENTATION ON SHIPS OF AUTOMATIC AND REMOTE CONTROL MODES RU202050U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133877U RU202050U1 (en) 2020-10-14 2020-10-14 BASIC PLATFORM FOR IMPLEMENTATION ON SHIPS OF AUTOMATIC AND REMOTE CONTROL MODES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133877U RU202050U1 (en) 2020-10-14 2020-10-14 BASIC PLATFORM FOR IMPLEMENTATION ON SHIPS OF AUTOMATIC AND REMOTE CONTROL MODES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU202050U1 true RU202050U1 (en) 2021-01-28

Family

ID=74551094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020133877U RU202050U1 (en) 2020-10-14 2020-10-14 BASIC PLATFORM FOR IMPLEMENTATION ON SHIPS OF AUTOMATIC AND REMOTE CONTROL MODES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU202050U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2794384C1 (en) * 2022-10-03 2023-04-17 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Port fleet traffic control system in remote pilot control mode

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2381140C1 (en) * 2008-06-30 2010-02-10 Федеральный научно-производственный центр Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Марс" Ship motion automatic control system
RU2463205C2 (en) * 2011-01-13 2012-10-10 Григорий Константинович Орлов System of ship automatic control
RU138640U1 (en) * 2013-06-11 2014-03-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" INFORMATION AND MANAGEMENT COMPLEX FOR AUTOMATION OF SHIPPING AND DYNAMIC POSITIONING OF A SHIP
CN204124327U (en) * 2014-09-03 2015-01-28 徐荣 A kind of unmanned investigation vessel
RU150949U1 (en) * 2014-09-16 2015-03-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) DEVICE FOR TRAFFIC CONTROL UNLOADED SHIP
WO2019063571A1 (en) * 2017-09-28 2019-04-04 A.P. Møller Mærsk A/S A method and system for operating a ship
CN208813491U (en) * 2018-09-14 2019-05-03 上海宜通海洋科技股份有限公司 An automatic steering gear control system
CN106628026B (en) * 2017-01-04 2020-05-15 北京臻迪科技股份有限公司 Unmanned ship and unmanned ship system

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2381140C1 (en) * 2008-06-30 2010-02-10 Федеральный научно-производственный центр Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Марс" Ship motion automatic control system
RU2463205C2 (en) * 2011-01-13 2012-10-10 Григорий Константинович Орлов System of ship automatic control
RU138640U1 (en) * 2013-06-11 2014-03-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" INFORMATION AND MANAGEMENT COMPLEX FOR AUTOMATION OF SHIPPING AND DYNAMIC POSITIONING OF A SHIP
CN204124327U (en) * 2014-09-03 2015-01-28 徐荣 A kind of unmanned investigation vessel
RU150949U1 (en) * 2014-09-16 2015-03-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) DEVICE FOR TRAFFIC CONTROL UNLOADED SHIP
CN106628026B (en) * 2017-01-04 2020-05-15 北京臻迪科技股份有限公司 Unmanned ship and unmanned ship system
WO2019063571A1 (en) * 2017-09-28 2019-04-04 A.P. Møller Mærsk A/S A method and system for operating a ship
CN208813491U (en) * 2018-09-14 2019-05-03 上海宜通海洋科技股份有限公司 An automatic steering gear control system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2794384C1 (en) * 2022-10-03 2023-04-17 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Port fleet traffic control system in remote pilot control mode
RU2809471C1 (en) * 2022-10-06 2023-12-12 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Automated fleet management system
RU2809129C1 (en) * 2023-02-03 2023-12-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" Method of guiding, mooring and unmooring sea cargo vessel in autonomous mode and method of operating digital instrumental platform for motion control of group of autonomous towing vessels in port water area
RU219445U1 (en) * 2023-06-23 2023-07-18 Российская Федерация, от имени которой выступает МИНИСТЕРСТВО ПРОМЫШЛЕННОСТИ ТОРГОВЛИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ REMOTE CONTROL DEVICE FOR IMPLEMENTATION IN PORT FLEET TOW

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Brekke et al. milliAmpere: An autonomous ferry prototype
US12077266B2 (en) Navigation scene analysis systems and methods
US10431099B2 (en) Collision avoidance systems and methods
Stateczny et al. Universal autonomous control and management system for multipurpose unmanned surface vessel
Almeida et al. Radar based collision detection developments on USV ROAZ II
CN109739238A (en) Automatic ship berthing and departing system and working method thereof
WO2019157400A1 (en) Autopilot interface systems and methods
US10683067B2 (en) Sensor system for maritime vessels
US20100256909A1 (en) Collision avoidance for vehicle control systems
Johansen et al. Unmanned aerial surveillance system for hazard collision avoidance in autonomous shipping
EP3639105A1 (en) Autonomous and assisted docking systems and methods
US20180105039A1 (en) Video analytics based pilot safety devices
US20240271943A1 (en) Assisted navigation systems and methods
Kim et al. Field experiment of autonomous ship navigation in canal and surrounding nearshore environments
CN113253716A (en) Unmanned ship control system
Santos et al. Autoland project: Fixed-wing UAV landing on a fast patrol boat using computer vision
Zhuang et al. Navigating high‐speed unmanned surface vehicles: System approach and validations
KR20180136288A (en) Integrated vessel information system
CN115857520A (en) Unmanned aerial vehicle carrier landing state monitoring method based on combination of vision and ship state
Lamm et al. Shore based Control Center Architecture for Teleoperation of Highly Automated Inland Waterway Vessels in Urban Environments.
Ueno A GPS-based system for precise shipping guidance and control
RU202050U1 (en) BASIC PLATFORM FOR IMPLEMENTATION ON SHIPS OF AUTOMATIC AND REMOTE CONTROL MODES
Higinbotham et al. Development of a new long duration solar powered autonomous surface vehicle
US12384509B2 (en) Accumulating and utilizing port information by sensor recognition
Hagargund et al. Implementation of global ship tracking and monitor system

Legal Events

Date Code Title Description
PD9K Change of name of utility model owner