JPS61248200A

JPS61248200A - 船舶用外乱予測システム

Info

Publication number: JPS61248200A
Application number: JP60088725A
Authority: JP
Inventors: 貝川　義昌; 小沢　寛治
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1985-04-26
Filing date: 1985-04-26
Publication date: 1986-11-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野］本発明は、船舶に於ける風、波の外乱の影響を適確に予
測して航海の安全をはかるための船舶用外乱予測システ
ムに関するものである。

〔従来の技術〕

従来の航海に於いては、天気図とラジオ放送による天気
予報とから、船長や航海士が経鋏と勘とによジローリン
グ、ピッチング、パンチング等の船体動揺と、それだ起
因する積荷の安全及び船体の漂流量を定性的に判断し、
適当に航路変更をし友り、オートパイロットを操作し次
すしてき友。

〔発明が解決しようとする問題点〕　　　−しかしなが
ら、このような従来の手法は、勘がはずれて積荷が損傷
し次り、航跡がジグザグとなって、燃料消費、航海時間
が多くかかり、不経済となるうえに、予定航路を逸脱す
ると座礁等の危険がある等の問題点があつ九。

船体及び積荷の安全を図るためには波浪によるローリン
グ、ピッチング、パンチングあるいは風による傾斜を予
じめ精度良く定量的に予測する必要がある。更に、経済
性の観点からは予定航路に忠実に航海する必要がある。

本発明は、前記したような従来技術における問題点及び
前記したような必要性に鑑みてなされたもので、その目
的は、風、波の外乱を予測し、船型数学モデルを使用し
て外乱による影ｌ１１１１−予測計算することにより、
安全でかつ経済的な航海に役立つ船舶用外乱予測システ
ムを実現しようとするものである。

〔問題点を解決する九めの手段〕

前記した問題点を解決する本発明のシステムは、天気図
を読み取る天気図自動解読装置と、そのデータにより風
、波の外乱を予測する気象海象予測ユニットと、水槽及
び風洞に於ける船体の模型試験データから導びかれる各
種船型数学モデル頌と、季節、海域毎に実測された気象
海象データをデータベース化して記憶している各雅ディ
スク等のメモリ手段と、外乱の予測値とディスク類が記
憶しているデータと船型数学モデル類から外乱による船
体の動揺及び漂ｆｆ、を定量的に予測計算する各種計算
ユニットと、電子海図データ及び予定航路データを記憶
しているディスク類等のメそり手段と、外乱による船体
の動揺予測データ及び標準予測データを予定航路データ
と共に電子海図上に重畳して表示するディスプレイとを
備えて構成されるものである。

〔作　用〕

このように構成される本発明のシステムによれば、各種
気象海象用センサにょυ得られる各予測データと、気象
海象予測ユニットにょシ得られる各予測データと、各種
ディスク類が記憶している各統計データとにより、各株
船型数学モデル類を使用して、各種計算ユニット類が、
気象、海象の外乱に上る船体の動揺量及び漂流量を自動
的に予測計算し、ディスプレイ上に１目瞭然に表示して
いる。これによって、安全でかつ経済的に船舶を航行で
きるようにしている。

〔実施例〕

以下、図面を用いて、本発明の実施例を詳細に説明する
。第１図は本発明に係る装置の構成ブロック図、第２図
は第１図における各センサや装置の設置位置を示す説明
図、第５図は各装置の外観概略図である。

これらの図において、１は天気図から得られるデータに
よシ風、波の外乱を予測する気象海象予測装置、２は気
象海象予測装置１から得られる予測データと、各種セン
サから得られる気象、海象実測データと、各種統計デー
タ及び船整数学モデルからのデータとを使用して船体の
ローリング、ピッチング、パンチングに対する予測値を
計算する外乱計算コンピュータラック、５は外乱計算コ
ンピュータラックが計算し九予測値を入力し、これを予
定航路データと共に電子海図上に重畳して表示するディ
スプレイコンソールである。これらは、いずれも船橋に
設置されている。

気象海象予測装置１において、ウェザファクシミリ１ａ
が受信し出力する天気図は、天気図自動解読装置１ｂに
より必要なデータが解読され、ディスプレイ１ｆに表示
されるとともに、気象海象予測ユニット１Ｃに入力され
る。この気象海象予測ユニット１Ｃは、天気図自動解読
装置１ｂから入力され次データを基に、予定航路海域の
風向、風速、波向及び波高の外乱を予測計算し、外乱計
算コンピュータラック２に出力する。なお、キーボード
１ａは、ラジオ受信機１ｃによる天気予報聴取によシ、
または天気図目視によシ、オペレータが手動によシ必要
なデータを気象海象予測ユニット１ｃ及びディスプレイ
１ｆに入力出来るようにしている。

外乱計算コンピュータラック２において、加算手段２１
は、気象海象予測エニン）１（Ｉからの風向風速予測デ
ータと、風向風速計４から出力される風向、風速実測デ
ータと、風向風速統計データ記憶ディスク装置２ｆから
出力される風向風速統計データとを入力し、これらの各
データを風゛圧漂流量計算エニツ）２ｍ及び傾斜角計算
ユニット２ｂに印加する。

風圧漂流量計算エニン）２１は、加算手段２１から入力
され友風向風速データと、ドラフト計５から出力される
ドラフト量データ１．ドプラスピードログ７から出力さ
れる船速データ、ジャイロコンパス１０から出力される
方位データとを基に、船整数学モデルＣ対風圧）記憶デ
ィスク装置２ｇのモデルを使用して風圧漂流量予測デー
タを出力する。ここで、数学モデルＣ対風圧）２ｇは、
風洞における船体の模監試験によ〕得られた実測データ
を使用して計算し、数式化したものである。

傾斜角計算エニン）２ｂは、加算手段２１からの風向風
速データと、ドラフト計５から出力されるドラフト量デ
ータ、ドプラスピードログ７から出力される船速データ
、傾斜計６から出力される傾斜角実測データ、ジャイロ
コンパス１０から出力される方位データとを基に船型数
学モデル（対風圧力）記憶ディスク装置２ｇのモデルを
使用して傾斜角予測データを出力する。

加算手段２２は、気象海象予測エニン）１ｃからの波向
及び波高予測データと、波浪レーダ１１から出力される
波向及び波高実測データ並びに波向波高統計データ記憶
ディスク装置２ｊから出力される波向及び波高統計デー
タを入力し、これらの各データを動揺量計算エニン）２
ｃ及び波源流量計算エニン）２ｄに印加する。

動揺量計算ユニット２Ｃは、入力され九波向及び波高デ
ータと、ドラフト計５から出力されるドラフト量データ
と、ドプラスピードログ７から出力される船速データと
、５軸加速度計８から出力される３軸加速度データと、
ジャイロコンパス１０から出力される方位データ、動揺
計９から出力されるローリング及びピッチング実測デー
タとを基に、鉛製数学モデル（対動揺）記憶ディスク装
置２ｈのモデルを使用して、ローリング、ピッチング及
びパンチング予測データを計算し出力する。

数学モデル（対動揺）は、水槽における船体の模戯試験
によって得られ九実測データを使用して計算し、数式化
したものである。

波源流量計算ユニット２ｄは、入力され波向及び波高デ
ータと、ドラフト計５から出力されるドラフト量データ
と、ドプラスピードログ７から出力される船速データと
、ジャイロコンパス１０から出力される方位データとを
基に、船型数学モデルＣ対波漂流力）記憶デイスモ装置
２１のモデルを使用して波漂流量予測データを計算し出
力する。

潮流漂流量計算ユニット２ｅは、潮流計１２から出力さ
れる潮流データと、潮流統計データ記憶ディスク装置２
ｋから出力される潮流統計データとから、潮流漂流量予
測データを計算し出力する。

外乱針Ｘコンピュータラック２内の各計算ユニットから
出力され九傾斜角予測データ及びローリング・ピッチン
グ・パンチング予測データは、合成手段２５で合成され
、外乱動揺予測データとして積荷損傷予測評価装置１５
、最適航路設定装置１６及びディスプレイコンソール５
に入力される。

ま九、風圧漂流量予測データ、波漂流量予測データ及び
潮流漂流量予測データは、合成手段２４で合成され、デ
ィスプレイコンソール３及びオートパイロット１４に入
力される。

ディスプレイコンソール５において、ディスプレイ５ａ
は、インターフェース３ｂ？介して外乱針Ｘコンピュー
タラック２よ多入力され次外乱動揺予測データを、任意
に表示する。

１ｍ、同様に、インターフェース６ｂを介して外乱針Ｘ
コンピュータラック２よ多入力され次外乱漂流量予・測
データを、予定航路データ記憶ディスク装置５ｅから出
力されるデータ、船舶用レーダ１７から出力されるレー
ダビデオ、電子海図データ記憶ディスク装置６ｄから出
力される電子海図と共に、マツチングされた映像として
表示する。

なお、船位データは、ＮＮ５Ｓ−ロランＣハイブリッド
測位装置１５よシ、インターフェース５ｂに入力されて
いる。

積荷損傷予測評価装置１１５は、外乱計算コンピュータ
ラック２から入力されるローリング、ピッチング、パン
チング及び傾斜角等の外乱動揺予測デニタによって、積
荷の安全に関する予測及び評価を行なう。

最適航路設定装置ｔ１６は、外乱計算コンピュータラッ
ク２から入力される外乱動揺予測データによって船体の
安全性及び航海の経済性等を計算予測し、最適な航路を
設定する。

〔発明の効果〕

本発明に係るシステムによれば、次に列挙するような効
果をあげることができる。

（ａ）　　船体のローリング、ピッチング、パンチング
、傾斜角等が事前に定量的に予測できるため積荷の損傷
の予測及び評価が事前に検討できる。従って、必要によ
シ最適航路を再設定することもできる。

（ｂ）　　船体の漂流量も事前に定量的に予測できる九
め、予定航路からの逸脱を事前に避けることができる。

従って、ジグザグコースをとることもなく、燃料消費量
の節約にも役立ち、かつ危険な海域に迷い込むこともな
くなり、安全に航海をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明システムの構成ブロック図、第２図は第
１図における各センサヤ装置の設置位置を示す説明図、
第３図は各装置の外観概略図である。　　− １・・・気象海象予測装置、１ａ・・・フェザファクシ
ミリ、１ｂ・・・天気図自動解読装置、１ｃ・・・気象
海象予測ユニット、１ｄ・・・キーボード、１ｅ・・・
ラジオ受信機、１ｆ・・・ディスプレイ、２・・・外乱
計算コンビエータラック、２ａ・・・風圧漂流量計算ユ
ニット、２ｂ・・・傾斜角計算ユニット、２ｃ・・・動
揺量計算ユニット、２ｄ・・・波源流量計算ユニット、
２ｅ・・・潮流漂流量計算ユニット、２ｆ・・・風向風
速統計データ記憶ディスク、２ｇ・・・船型数学モデル
記憶ディスク（対風圧力）、２ｈ・・・船型数学モデル
記憶ディスク（対動揺）、２１・・・船型数学モデル記
憶ディスク（対波漂流方）、２ｊ・・・波向波高統計デ
ータ記憶ディスク、２ｋ・・・潮流統計データ記憶ディ
スク、６・・・ティスプレィコンソール、５ａ・・・テ
ィスプレィ、５ｂ・・・インターフェース、５ｃ・・・
キーボード＆ジョイスティック、３ｄ・・・電子海図デ
ー　タ記憶ｆイスク、５ｅ・・・予定航路データ記憶デ
ィスク、４・・・風向風速計、５・・・ドラフト計（舶
ｉ各１計２）、６・・・傾斜計、７・・・ドプラスピー
ドログ％８・・・６軸加速度計、９・・・動揺計、Ｉ　
Ｑ−・・ジャイロコンパス％１１・・・波浪レーダ、１
２・・・潮流計、１３・・・ＮＮ５Ｓ−ロランＣハイブ
リット測位装置、１４・・・オートパイロット、１５・
・・積荷損傷予測評価装置、１６・・・最適航路設定装
置、１７・・・船舶用レーダ。

Claims

【特許請求の範囲】

　ウエザフアクシミリの出力する天気図から少なくとも
風向、風速、波向、波高を予測する気象海象予測装置と
、この気象海象予測装置から出力される予測データと、
各種センサから得られる気象、海象実測データと、風向
、風速、波向、波高について季節、海域毎に実測データ
をデータベースとして記憶している記憶手段からのデー
タとにより、水槽及び風洞に於ける船体の模型試験によ
り得られた実測データを用いて計算された船型数学モデ
ルを使用して船体のローリング、ピッチング、パンチン
グ、傾斜、漂流に対する定量的な予測値を計算する外乱
計算コンピュータラックと、この外乱計算コンピュータ
ラックが計算した予測値を予定航路データと共に電子海
図上に重畳して表示するディスプレイコンソールとを備
えたことを特徴とする船舶用外乱予測システム。