JPH0664589A - 船舶の船位自動保持方法 - Google Patents

船舶の船位自動保持方法

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JPH0664589A
JPH0664589A JP22185592A JP22185592A JPH0664589A JP H0664589 A JPH0664589 A JP H0664589A JP 22185592 A JP22185592 A JP 22185592A JP 22185592 A JP22185592 A JP 22185592A JP H0664589 A JPH0664589 A JP H0664589A
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JP
Japan
Prior art keywords
thrust
hull
propeller
ship
rudders
Prior art date
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Pending
Application number
JP22185592A
Other languages
English (en)
Inventor
Bingamu Piitaa
ピーター・ビンガム
Yukio Tomita
幸雄 冨田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Hamworthy and Co Ltd
Original Assignee
Japan Hamworthy and Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Japan Hamworthy and Co Ltd filed Critical Japan Hamworthy and Co Ltd
Priority to JP22185592A priority Critical patent/JPH0664589A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 1基の前進単一方向作動プロペラ推進器16
の後方に、2枚の固定幾何学的断面形状の高揚力舵17
を配し、前記プロペラ推進器16を作動させた状態にお
いて前記2枚の舵17の回転位置を適宜に組み合わせる
ことにより、船体を直前進方向に移動させるスラスト、
船体を前進させつつ左右旋回させるスラスト、船体を直
後進方向に移動させるスラスト、船体を後進させつつ左
右旋回させるスラスト、船体をその場に静止させるスラ
スト、船尾をその場で左右方向に移動させるスラストを
それぞれ発生させ、前記スラストに加えて適宜に船首ス
ラスターによるスラストを発生させ、他の船位測定装置
からの信号により前記2枚の舵と船首スラスターを制御
して船舶を所定の位置に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は船舶の船位自動保持方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、船舶の位置を自動的に保持するシ
ステムは、船体を前後方向に直進させるプロペラ推進
器、船首部を左右に移動させる船首スラスター、船尾部
を左右に移動させる船尾スラスターとから成っている。
この船尾スラスターを必要とする理由は、プロペラ推進
器と舵とでは船尾部を左右に移動する機能を持たないか
らである。
【0003】そして、船体に外力が作用して、船体の位
置が予め設定されている所定の位置からずれた場合、別
の船位測定装置がそのずれを検出して、船体を所定の設
定位置に戻すように、プロペラ推進器あるいは、船首ス
ラスターあるいは船尾スラスターを作動させる制御信号
を与えるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】普通の舵とプロペラ推
進器との組み合わせでは、船体を前後方向に移動させる
ことなく船尾部を左右に移動させるという機能を持たな
いため、船体を所定の位置に保持するためには、船尾ス
ラスターを必然的に必要としている。
【0005】一般に、船舶の機関室は船尾部に設けられ
ており、船尾部の狭い機関室内に相対的に出力の大きい
船尾スラスター装置を取り付けねばならず、また船体の
両舷側から船尾スラスター装置まで大きな水路を導く必
要があり、設備コストが著しく高くなることに加えて、
機関室のスペースを拡大しなければならないことによる
コスト増加があり、さらに、制御要素として船尾スラス
ター分が加わって、制御が複雑になるという問題があっ
た。
【0006】また、船位保持のために船体の前後運動方
向を速やかに転換する必要があることから、プロペラ推
進器として可変ピッチプロペラを採用する場合が多く、
このための設備コストが極めて高なくるという問題があ
った。
【0007】本発明は上記課題を解決するもので、船尾
スラスターが不要で、かつプロペラ推進器は前進単一方
向作動の固定ピット型式のものですむような船舶の船位
自動保持方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、1基の前進単一方向作動プロペラ推進器
の後方に、2枚の固定幾何学的断面形状の高揚力舵を配
し、前記プロペラ推進器を作動させた状態において前記
2枚の舵の回転位置を適宜に組み合わせることにより、
船体を直前進方向に移動させるスラスト、船体を前進さ
せつつ左右旋回させるスラスト、船体を直後進方向に移
動させるスラスト、船体を後進させつつ左右旋回させる
スラスト、船体をその場に静止させるスラスト、船尾を
その場で左右方向に移動させるスラストをそれぞれ発生
させ、前記スラストに加えて適宜に船首スラスターによ
るスラストを発生させ、他の船位測定装置からの信号に
より前記2枚の舵と船首スラスターを制御して船舶を所
定の位置に保持する構成としたものである。
【0009】
【作用】上記した構成により、プロペラ推進器と2枚の
舵との組み合わせにより、船尾部に360 °の全周方向の
ベクトルを持つスラストを発生させることができるか
ら、船位の保持において必要とされる船体の前後進及び
船尾部の横移動が可能となり、船尾スラスターが不要と
なる。
【0010】2枚の舵の回転位置の組み合わせに対する
制御要素はただ一つですむから、従来の舵に対する制御
要素と殆んど変らない。従って、船位保持において、船
尾スラスターに対する制御要素がなくなる分だけ、従来
の船位保持システムより制御が簡単になる。
【0011】船体の前後進切替えは2枚の舵の回転位置
の制御によるので、プロペラ推進器の方向切替えを行う
必要がなく、また、プロペラ推進器の迅速な方向切替え
のできる可変ピッチプロペラとする必要もない。
【0012】以上により、設備コストを著しく低減する
ことができるとともに、制御も従来より簡単になる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1において、両舷の舵取機1,2の油圧パワ
ーユニット制御器3,4は舵取機制御器5に接続されて
おり、舵取機制御器5は舵角制御演算器6およびX,Y
軸バイアス制御器7を介して船位設定制御表示器8に接
続されている。また、船位設定制御表示器8には船首ス
ラスター9を制御する船首スラスター制御器10が接続
されており、オートパイロット11およびジャイロコン
パス12が舵取機制御器5と船位設定制御表示器8と船
首スラスター制御器10に接続されている。さらに、船
位設定制御表示器8には船位差演算装置13および風力
潮力検出器14が接続されており、さらには主機関の回
転速度制御器15が接続されている。
【0014】そして、図2に示すように、1基の前進単
一方向作動プロペラ推進器16の後方に、2枚の固定幾
何学的断面形状の高揚力舵17を配しており、この2枚
の舵の、それぞれの回転位置を組み合わせることによっ
て、プロペラ後流を種々の方向に偏流させ、それによっ
て、船尾部に、360 °全周方向のベクトルを持つスラス
トを与えることができる。
【0015】すなわち、図3の(a)〜(f)に示すよ
うに、それぞれの舵の回転位置の組み合わせにより、直
前進モード、前進左(右)旋回モード、その場静止モー
ド、その場左(右)旋回モード、直後進モード、後進左
(右)旋回モードの各操縦モードを与えることができ
る。かつ、これらスラストの大きさの加減は、プロペラ
推進器の後流の強さの加減、即ち、固定ピッチプロペラ
の場合、回転速度の加減(可変ピッチプロペラの場合は
プロペラの羽根ピッチ量の加減)によって行うようにす
る。
【0016】そして、船首部の吃水線下に船体を横断す
る水路を設け、その水路中に船首スラスター9を設け
る。この船首スラスターによって、例えば右舷側から水
を吐出すれば、その反力によって船首部に左舷方向に作
用する横スラストが働き、船首部は左舷方向に移動す
る。(左舷側から吐出すれば船首部は右舷方向に移動す
る。)スラストの大きさ加減は、船首スラスターの回転
速度あるいは羽根ピッチ量の加減によって行うようにす
る。
【0017】船舶の位置姿勢を計測するシステムは、例
えば次のようなものである。船舶の必要とされる所定位
置の周辺に設置した信号発信機からの信号を船舶上に搭
載した受信器で受けて、船体の位置、姿勢が所定の位
置、姿勢から、どれだけ、またどのような速度、加速度
でずれているかを演算し、そのずれを元の所定の位置、
姿勢に戻すように、2枚の舵の回転位置、プロペラ推進
器の回転速度(又は、可変ピッチプロペラの場合は羽根
ピッチ量)及び船首スラスターの吐出方向と回転速度
(又は、可変ピッチ羽根の場合はピッチ量)を制御する
信号を発する。その際、風及び潮流の力及び方向も計測
して、それらの影響を考慮に入れた制御信号とする。
【0018】以下、上記構成における作用を説明する。
船体が自動船位保持状態にあるとき、プロペラ推進器1
6は前進方向に常時作動させたままで、2枚の舵17は
常態として「その場静止モード」にし、船首スラスター
9は運転休止の状態にある。
【0019】この「その場静止モード」においては、プ
ロペラ後流が2枚の舵17によって、両舷側へ船体中心
線と直角方向に偏流させられ、これらの偏流反力は互い
に相殺されて、船尾部にはスラストは作用しない。また
船首スラスターは休止しているから、船首部にもスラス
トは作用せず、船体は目的とする所定の位置、姿勢に静
止している。
【0020】この状態において、船体に外力が作用し
て、船体が目的とする所定の位置あるいは姿勢から偏位
すると、船位差演算装置13がその偏位の大きさ、速
度、加速度を検出演算し、船位設定制御表示器8がその
偏位を速やかに元の所定の位置あるいは姿勢に戻すよう
に、舵角制御演算器6および船首スラスター制御器10
を介して2枚の舵17の回転位置、プロペラ推進器16
の回転速度(又は羽根ピッチ量)、及び/又は船首スラ
スター9の吐出方向と回転速度(又はピッチ量)を制御
する。
【0021】この場合、船体の直前進を必要とする場合
は、2枚の舵17の回転角度の組み合わせを「直前進モ
ード」となす。また、船体の直後進を必要とする場合
は、2枚の舵を「直後進モード」(このモードでは、プ
ロペラ後流は2枚の舵17により両舷側へ船体前方向に
偏流させられ、その偏流反力は横方向分力は互いに相殺
され、後方向分力のみが残って船体を直後進させるスラ
ストになる。)となす。
【0022】そして、船体を前進させつつ右(左)旋回
させる必要がある場合は、2枚の舵17を「前進右
(左)旋回モード」にするか、あるいは、2枚の舵17
を「直前進モード」としてこれに船首スラスター9の左
(右)舷吐出を組み合わせた制御を行う。また、船体を
後進させつつ右(左)旋回させる必要がある場合は、2
枚の舵17を「後進右(左)旋回モード」[左(右)舷
舵が後進スラストを発生し、右(左)舷舵が左(右)舷
方向横スラストを発生する]にするか、あるいは2枚の
舵17を「直後進モード」としてこれに船首スラスター
の左(右)舷吐出を組み合わせた制御を行う。
【0023】そして、船体をその場に維持して船尾部の
みを左(右)舷側に移動させる必要がある場合は、2枚
の舵17を「その場右(左)旋回モード」[左(右)舷
舵に後進成分を含む右(左)舷方向スラストを発生さ
せ、右(左)舷舵に前進成分を含む左(右)舷方向スラ
ストを発生させ、結局これら全スラストの合力として、
前後進方向にはスラストがゼロで、船尾を左(右)舷方
向に移動させるスラストが発生する。]とする。また、
船体をその場に維持して船首部のみを左(右)舷側に移
動させる必要がある場合は、2枚の舵17は「その場静
止モード」にして、船首スラスター9を右(左)舷吐出
にする。
【0024】そして、船体の中央部を旋回中心として船
体を右(左)旋回させる必要がある場合は、2枚の舵1
7を「その場右(左)旋回モード」、船首スラスター9
を左(右)舷吐出にする。また、船体を左(右)舷側に
平行移動させる必要がある場合は、2枚の舵を「その場
右(左)旋回モード」、船首スラスター9を右(左)舷
吐出にする。各々の場合において、各スラストの大きさ
は、船尾部においてはプロペラ推進器16の回転速度
(又は、可変ピッチプロペラの場合は、ピッチ量)を、
また船首部においては船首スラスター9の回転速度(又
は、可変ピッチの場合はピッチ量)をそれぞれ変えるこ
とによって加減することができる。
【0025】なおプロペラ推進器16の回転数(可変ピ
ッチの場合ピッチ量)と船首スラスター9のスラストの
大きさの調整においては、海象、気象、その他諸条件に
対応して、プロペラ推進器16と船首スラスター9の回
転数又はピッチ量を自動的でなく手動で予め任意に設定
して置き、2枚の舵17の操舵と船首スラスター9の発
停及び吐出方向切替え操作のみに依て船位操持制御を行
うことも可能である。
【0026】また、2枚の舵17の制御においては、各
舵17を独立して別々に制御することもできるが、2枚
の舵の予め定められた回転角度の組み合わせを、一つの
信号によって達成できるようにする。
【0027】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、プ
ロペラ推進器と2枚の舵との組み合わせにより、船尾部
に360 °全周方向のベクトルを持つスラストを発生させ
ることができるから、船位の保持において必要とされる
船体の前後進および船尾部の横移動が可能となり、船尾
スラスターが不要となる。
【0028】2枚の舵の回転位置の組み合わせに対する
制御要素はただ一つですむから、従来の舵に対する制御
要素と殆んど変らない。従って、船位保持において、船
尾スラスターに対する制御要素がなくなる分だけ、従来
の船位保持システムより制御が簡単になる。
【0029】船体の前後進切替えは2枚の舵の回転位置
の制御によるので、プロペラ推進器の方向切替えを行う
必要がなく、またプロペラ推進器の迅速な方向切替えの
できる可変ピッチプロペラとする必要もない。
【0030】以上により、設備コストを著しく低減する
ことができるとともに、制御も従来より簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における船位制御装置のブロ
ック図である。
【図2】同実施例における推進器および舵の配置図であ
る。
【図3】(a)〜(f)は同実施例における操縦モード
を示す模式図である。
【符号の説明】
9 船首スラスター 16 プロペラ推進器 17 舵

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1基の前進単一方向作動プロペラ推進器
    の後方に、2枚の固定幾何学的断面形状の高揚力舵を配
    し、前記プロペラ推進器を作動させた状態において前記
    2枚の舵の回転位置を適宜に組み合わせることにより、
    船体を直前進方向に移動させるスラスト、船体を前進さ
    せつつ左右旋回させるスラスト、船体を直後進方向に移
    動させるスラスト、船体を後進させつつ左右旋回させる
    スラスト、船体をその場に静止させるスラスト、船尾を
    その場で左右方向に移動させるスラストをそれぞれ発生
    させ、前記スラストに加えて適宜に船首スラスターによ
    るスラストを発生させ、他の船位測定装置からの信号に
    より前記2枚の舵と船首スラスターを制御して船舶を所
    定の位置に保持することを特徴とする船舶の船位自動保
    持方法。
JP22185592A 1992-08-21 1992-08-21 船舶の船位自動保持方法 Pending JPH0664589A (ja)

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