JPH0444208B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0444208B2 JPH0444208B2 JP2277900A JP27790090A JPH0444208B2 JP H0444208 B2 JPH0444208 B2 JP H0444208B2 JP 2277900 A JP2277900 A JP 2277900A JP 27790090 A JP27790090 A JP 27790090A JP H0444208 B2 JPH0444208 B2 JP H0444208B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- platform
- distance
- ship
- goniometer
- rangefinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
産業上の利用分野
本発明は海上に於ける作業船台の位置決め装置
に関するものである。
に関するものである。
従来の技術
従来の作業船台の位置決め方法は本発明の出願
人がすでに特許を取得した「船台位置決め方法」
特許第1199054号に示されるように船台１側に３
台の自動追尾光波距離計を設置し、第６図に示す
ように既知の基線長l0，l5，ｌの外に三辺の長さ
を計測して船台の座標を決めていた。このような
装置によるときは位置決め精度は高いが自動視準
光波距離計を３台使うため装置全体は極めて高価
になり、長距離観測が困難である等の欠点があつ
た。
人がすでに特許を取得した「船台位置決め方法」
特許第1199054号に示されるように船台１側に３
台の自動追尾光波距離計を設置し、第６図に示す
ように既知の基線長l0，l5，ｌの外に三辺の長さ
を計測して船台の座標を決めていた。このような
装置によるときは位置決め精度は高いが自動視準
光波距離計を３台使うため装置全体は極めて高価
になり、長距離観測が困難である等の欠点があつ
た。
作業船台の位置決め精度は海底堰堤や橋梁基礎
の如く数cmの精度で海底構造物を建設する工事の
外に埋立作業に使われるサンドポンプ船や海底の
杭打作業船の如く数10cmで位置管理すればよい位
置決め作業が数多くある。
の如く数cmの精度で海底構造物を建設する工事の
外に埋立作業に使われるサンドポンプ船や海底の
杭打作業船の如く数10cmで位置管理すればよい位
置決め作業が数多くある。
これ等の海上位置決めシステムにはコストの安
い計測システムが要求されるが本発明は前記低コ
ストの船台位置決め装置に係るものである。従来
の船台位置決めシステムは第６図に示すように、
基線ABをＸ軸、この軸と直角方向をＹ軸とし、
Ａを原点とする直角座標系を構成して、船台１側
の基線l5上の３点に３台の自動視準光波距離計を
据え陸上部２の基線l0の両端Ａ，Ｂに据えられた
光源とコーナープリズムを一体に構成したターゲ
ツトを、前記自動視準光波距離計で三辺の距離
l1，l2，l4，l6を求め基線長l0，l5，ｌを用いて船
台の基点CDの座標を求めていた。そしてこの座
標値が既知地図上の座標値（計画値）とどの程度
差をもつているのかの数式を立て、コンピユータ
にて演算処理させて、前記計画座標値との偏差を
小さくするように船台を移動させ、位置決めして
いたものである。
い計測システムが要求されるが本発明は前記低コ
ストの船台位置決め装置に係るものである。従来
の船台位置決めシステムは第６図に示すように、
基線ABをＸ軸、この軸と直角方向をＹ軸とし、
Ａを原点とする直角座標系を構成して、船台１側
の基線l5上の３点に３台の自動視準光波距離計を
据え陸上部２の基線l0の両端Ａ，Ｂに据えられた
光源とコーナープリズムを一体に構成したターゲ
ツトを、前記自動視準光波距離計で三辺の距離
l1，l2，l4，l6を求め基線長l0，l5，ｌを用いて船
台の基点CDの座標を求めていた。そしてこの座
標値が既知地図上の座標値（計画値）とどの程度
差をもつているのかの数式を立て、コンピユータ
にて演算処理させて、前記計画座標値との偏差を
小さくするように船台を移動させ、位置決めして
いたものである。
上記の方法によるときは船台の位置はすべて長
さを計ることによつて決り、角を観測する必要は
ないから座標の精度は長さを測る精度（数cm）で
決る。しかしながら本方式で船台の位置を計測す
る場合は高価な自動視準光波距離計を３台必要と
するためシステム全体は極めて高価なものとな
る。
さを計ることによつて決り、角を観測する必要は
ないから座標の精度は長さを測る精度（数cm）で
決る。しかしながら本方式で船台の位置を計測す
る場合は高価な自動視準光波距離計を３台必要と
するためシステム全体は極めて高価なものとな
る。
発明が解決しようとする問題点
本発明は前記するような３台の自動視準光波距
離計にかえて２台の自動追尾測距測角儀を用いて
常時自動的に船台の位置を計測しようとするもの
である。
離計にかえて２台の自動追尾測距測角儀を用いて
常時自動的に船台の位置を計測しようとするもの
である。
問題点を解決するための手段
本発明測定方法を第２図について説明すると、
陸上部２の基線l0の両端の基準点Ａ，Ｂに夫々コ
ーナープリズムと光源を有するターゲツトを据え
船台１上の基準点Ｄ，Ｃに置かれた自動追尾測距
測角儀を前記ターゲツトに対向させて設置する。
従来の測角儀は測角精度が悪く、辺々測量の方が
距離精度が良いため、辺々測量にたよつていた
が、前記自動追尾測距測角儀の測角部は近年エン
コーダが用いられ、その分割精度も向上してき
た。このため測角を利用することが実用的とな
り、コストも安くできるようになつたため、自動
追尾測距測角儀を用いたものである。そして前記
Ｃ点の自動追尾測距測角儀によりＣ，Ａ間の距離
l1及び船台上の基線Ｃ，ＤとＡ点を視準したとき
の方向θ1が計測されＤ点の自動追尾測距測角儀に
よりＤ，Ｂ間の距離l2と基線Ｃ，ＤとＢ点を視準
したときの方向角θ2が計測される。
陸上部２の基線l0の両端の基準点Ａ，Ｂに夫々コ
ーナープリズムと光源を有するターゲツトを据え
船台１上の基準点Ｄ，Ｃに置かれた自動追尾測距
測角儀を前記ターゲツトに対向させて設置する。
従来の測角儀は測角精度が悪く、辺々測量の方が
距離精度が良いため、辺々測量にたよつていた
が、前記自動追尾測距測角儀の測角部は近年エン
コーダが用いられ、その分割精度も向上してき
た。このため測角を利用することが実用的とな
り、コストも安くできるようになつたため、自動
追尾測距測角儀を用いたものである。そして前記
Ｃ点の自動追尾測距測角儀によりＣ，Ａ間の距離
l1及び船台上の基線Ｃ，ＤとＡ点を視準したとき
の方向θ1が計測されＤ点の自動追尾測距測角儀に
よりＤ，Ｂ間の距離l2と基線Ｃ，ＤとＢ点を視準
したときの方向角θ2が計測される。
このとき座標原点をＡに定めたときＣ及びＤ点
の座標は下記の如く求まる。
の座標は下記の如く求まる。
Ｃ点の座標値（Xc，Yc）は
Xc＝l1cosα
Yc＝l1sinα
Ｄ点の座標値（Xd，Yd）は
Xd＝l3cosβ
Yd＝l3sinβ
但し
cosα＝l1 2＋l0 2−l4 2／2l1l0
cosβ＝l3 2＋l0 2−l2 2／2l3l0
又sin2α＋cos2α＝１
sin2β＋cos2β＝１
よりsinα，cosαが求まる
l3 2＝l1 2＋l5 2−2l1l5cosθ1
l4 2＝l2 2＋l5 2−2l2l5cosθ2
方向角 tanγ＝YD−YC／XD−XC
即ちl1，l2は自動追尾測角儀の距離計測で計測
され、θ1，θ2は前記測角儀のエンコーダによつて
計測される。よつてl3とl4は計算で求めることが
でき、前記のcosα、cosβ、sinα、sinβが求められ
るから、Ｃ，Ｄの座標（XC，YC）（XD，YD）を
求めることができる。
され、θ1，θ2は前記測角儀のエンコーダによつて
計測される。よつてl3とl4は計算で求めることが
でき、前記のcosα、cosβ、sinα、sinβが求められ
るから、Ｃ，Ｄの座標（XC，YC）（XD，YD）を
求めることができる。
又方向角tanγの式から基線に対し、どの程度
船台が傾いているかがわかるものである。自動追
尾についての実施例を示せば以下の通りである。
船台が傾いているかがわかるものである。自動追
尾についての実施例を示せば以下の通りである。
前述の自動追尾測距測角儀を第２図、第３図、
第４図について説明する。
第４図について説明する。
第３図に於いて自動追尾測距測角儀のベース１
４上の柱１５の水平軸５に支架された自動追尾望
遠鏡３と光波距離計４とはその水平軸５と垂直軸
６により水平垂直面内で夫々回転自在の構造とす
る。
４上の柱１５の水平軸５に支架された自動追尾望
遠鏡３と光波距離計４とはその水平軸５と垂直軸
６により水平垂直面内で夫々回転自在の構造とす
る。
水平軸５にはウオーム歯車７が固定され、上記
歯車と噛み合うウオーム８が設けられ、高度駆動
用サーボモーター９により駆動される。
歯車と噛み合うウオーム８が設けられ、高度駆動
用サーボモーター９により駆動される。
同様に垂直軸６には平歯車１０が取付けられ、
これと噛み合う小歯車１１が設けられ、水平駆動
サーボモーター１２により駆動される。
これと噛み合う小歯車１１が設けられ、水平駆動
サーボモーター１２により駆動される。
又光波距離計４の中心上部に取付けられた自動
視準用望遠鏡３はその光軸が光波距離計の光軸と
平行になるようにして固定してある。追尾望遠鏡
３の対物レンズ１６の焦点面近傍には本特許の出
願人が既に取得した「変位量測定装置」特許第
968463号の４分割受光素子１７を第３図、第４図
に示す如く配置し、４分割受光素子の水平方向の
変位信号は第４図に示す如くａ＋ｃとｂ＋ｄの差
を、垂直方向の変位信号はａ＋ｂとｃ＋ｄの差を
夫々スイツチング回路１８により分別して水平サ
ーボアンプ１９及び垂直サーボアンプ２０により
増巾して水平サーボモーター１２及び垂直サーボ
モーター９に供給して各出力信号が零になるよう
に追尾望遠鏡３を目標方向に自動的に追尾視準さ
せる。
視準用望遠鏡３はその光軸が光波距離計の光軸と
平行になるようにして固定してある。追尾望遠鏡
３の対物レンズ１６の焦点面近傍には本特許の出
願人が既に取得した「変位量測定装置」特許第
968463号の４分割受光素子１７を第３図、第４図
に示す如く配置し、４分割受光素子の水平方向の
変位信号は第４図に示す如くａ＋ｃとｂ＋ｄの差
を、垂直方向の変位信号はａ＋ｂとｃ＋ｄの差を
夫々スイツチング回路１８により分別して水平サ
ーボアンプ１９及び垂直サーボアンプ２０により
増巾して水平サーボモーター１２及び垂直サーボ
モーター９に供給して各出力信号が零になるよう
に追尾望遠鏡３を目標方向に自動的に追尾視準さ
せる。
一方陸上部に設置したターゲツトは第５図に示
すように測距用コーナープリズム２３を整準装置
２４上に回転自在に固着し、その上部に基準光源
装置２１をその光軸Ｐがコーナープリズム２３の
光軸P′と略平行となるようにして取付ける。
すように測距用コーナープリズム２３を整準装置
２４上に回転自在に固着し、その上部に基準光源
装置２１をその光軸Ｐがコーナープリズム２３の
光軸P′と略平行となるようにして取付ける。
基準光源装置２１は集光対物レンズ２２の略焦
点面に発光源２５を置き、発射光を略平行又は僅
かに発散させて発射させるか対物レンズの前面に
シリンドリカルレンズを設けて光束を水平に拡げ
て発射させる。
点面に発光源２５を置き、発射光を略平行又は僅
かに発散させて発射させるか対物レンズの前面に
シリンドリカルレンズを設けて光束を水平に拡げ
て発射させる。
基準光源装置Ａ，Ｂから発射させる光は各々の
光源装置に定められた周波数で変調しておけば船
台側からみて光源Ａ，Ｂを分別できるし、太陽光
等の自然光の影響を受けない。上記実施例では、
光源を陸上側に設けたが、本発明の技術思想によ
れば、光源はプリズム側にあることを要しないか
ら、自動追尾測距測角儀側にあつてもよいことは
当然である。なお光源を光波距離計に設けて自動
視準させることは本発明前に既に特公昭57−7688
号において開示した。
光源装置に定められた周波数で変調しておけば船
台側からみて光源Ａ，Ｂを分別できるし、太陽光
等の自然光の影響を受けない。上記実施例では、
光源を陸上側に設けたが、本発明の技術思想によ
れば、光源はプリズム側にあることを要しないか
ら、自動追尾測距測角儀側にあつてもよいことは
当然である。なお光源を光波距離計に設けて自動
視準させることは本発明前に既に特公昭57−7688
号において開示した。
以上の構成により光波距離計４は、船台の動揺
及び海水の流れによる移動があつても常にコーナ
ープリズムの方向を追尾する。即ち、光波距離計
４と追尾望遠鏡３と陸上のコーナープリズムとに
より自動視準がなされる。
及び海水の流れによる移動があつても常にコーナ
ープリズムの方向を追尾する。即ち、光波距離計
４と追尾望遠鏡３と陸上のコーナープリズムとに
より自動視準がなされる。
このとき本体１４の垂直回転軸６には角度エン
コーダ１３が装着されているから方向追尾に応じ
て角度出力が同時に得られるものであり操作室か
らの測定指令によつて常に距離と角度の測定値を
出力させることができる。これ等の測距測角信号
はコンピユーターにより前述せる座標方程式を演
算処理して刻々の船台位置の座標と方位角を算出
し、これをブラウン管又はプリンターに表示させ
ることができる。
コーダ１３が装着されているから方向追尾に応じ
て角度出力が同時に得られるものであり操作室か
らの測定指令によつて常に距離と角度の測定値を
出力させることができる。これ等の測距測角信号
はコンピユーターにより前述せる座標方程式を演
算処理して刻々の船台位置の座標と方位角を算出
し、これをブラウン管又はプリンターに表示させ
ることができる。
尚船台が陸上部から300〜500m離れ船台上の自
動視準方向精度が±11とすれば船台の位置決め精
度は略±20cmが得られる。しかしながらエンコー
ダの精度を20″とすれば船台の位置決め精度は略
±20cm／３≒6.5cmとなり実用的となる。
動視準方向精度が±11とすれば船台の位置決め精
度は略±20cmが得られる。しかしながらエンコー
ダの精度を20″とすれば船台の位置決め精度は略
±20cm／３≒6.5cmとなり実用的となる。
本発明は前述せる如２台の自動追尾測距測角儀
は常にコーナープリズムの方向を追尾するので船
台の位置決めができるため、従来の船台位置決め
システムと比べて精度はほとんど変ることがなく
システムが簡略化され、メインテナスが容易とな
るばかりか計測コストを３割程度安くすることが
できる効果がある。
は常にコーナープリズムの方向を追尾するので船
台の位置決めができるため、従来の船台位置決め
システムと比べて精度はほとんど変ることがなく
システムが簡略化され、メインテナスが容易とな
るばかりか計測コストを３割程度安くすることが
できる効果がある。
第１図は本発明の方法を示す平面線図、第２図
は本発明に用いる自動追尾測距測角儀の原理図、
第３図は自動追尾光学系の拡大図、第４図は自動
追尾のブロツクダイヤグラム、第５図は光源と反
射プリズムからなるターゲツトの側面線図、第６
図は従来の方法を示す平面線図である。 Ａ，Ｂ……陸上の基点、Ｃ，Ｄ……船台上の基
準点、l1，l2……距離、l0，l5……基線。
は本発明に用いる自動追尾測距測角儀の原理図、
第３図は自動追尾光学系の拡大図、第４図は自動
追尾のブロツクダイヤグラム、第５図は光源と反
射プリズムからなるターゲツトの側面線図、第６
図は従来の方法を示す平面線図である。 Ａ，Ｂ……陸上の基点、Ｃ，Ｄ……船台上の基
準点、l1，l2……距離、l0，l5……基線。
Claims (1)
- １ 陸上部に基線長l0を有する基準点Ａ，Ｂを設
けると共に、２つの基準点にコーナープリズムを
設け、海上の船台側の基線l5の両端Ｃ，Ｄに自動
追尾測距測角儀を配置して、Ｃ側の自動追尾測距
測角儀は基準点Ａを視準して∠ACDと距離l1を常
時自動計測可能とし、Ｄ側の自動追尾測距測角儀
は基準点Ｂを視準して∠BCDと距離l2を常時自動
計測可能として既知の基線l0，l5と上記計測値の
２辺２角を用いて船台上の測点Ｄ，Ｃの座標を計
算すると共に計画座標値との偏差も同時計算して
船台位置座標を表示させることを特徴とした船台
位置決め方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27790090A JPH03150408A (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 船台位置決め方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27790090A JPH03150408A (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 船台位置決め方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18742084A Division JPS6166118A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 船台位置決め方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03150408A JPH03150408A (ja) | 1991-06-26 |
| JPH0444208B2 true JPH0444208B2 (ja) | 1992-07-21 |
Family
ID=17589859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27790090A Granted JPH03150408A (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 船台位置決め方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03150408A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5495496A (en) * | 1978-01-09 | 1979-07-27 | Takenaka Komuten Co Ltd | Positioning of shipway |
| JPS58201080A (ja) * | 1982-05-19 | 1983-11-22 | Toshihiro Tsumura | 移動体の位置検出方法 |
| JPS6166118A (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-04 | Sotsukishiya:Kk | 船台位置決め方法 |
-
1990
- 1990-10-18 JP JP27790090A patent/JPH03150408A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03150408A (ja) | 1991-06-26 |
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