JPS6173015A - 自動航法システム - Google Patents
自動航法システムInfo
- Publication number
- JPS6173015A JPS6173015A JP19405584A JP19405584A JPS6173015A JP S6173015 A JPS6173015 A JP S6173015A JP 19405584 A JP19405584 A JP 19405584A JP 19405584 A JP19405584 A JP 19405584A JP S6173015 A JPS6173015 A JP S6173015A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ship
- unit
- movement
- amount
- automatic navigation
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/005—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 with correlation of navigation data from several sources, e.g. map or contour matching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Navigation (AREA)
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。
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、船舶があらかじめ設定した航路から逸脱しな
い様に適切なる制御を行う自動航法システムに関するも
のである。
い様に適切なる制御を行う自動航法システムに関するも
のである。
従来の船舶の航法は、電子航海計器あるいは衛星航海計
器などによシ轟該船舶の位置を知シ、これと、あらかじ
め設定された航路との誤差を求め、この誤差を修正する
ようにフィードバック制御を行うことによって舵、推進
機などの操船手段を操作制御するようになっている。
器などによシ轟該船舶の位置を知シ、これと、あらかじ
め設定された航路との誤差を求め、この誤差を修正する
ようにフィードバック制御を行うことによって舵、推進
機などの操船手段を操作制御するようになっている。
しかしながら、外洋のようなとζろは別として、港湾内
とか狭水道とかの輻鱗した海域における低速航行時は、
風による影響あるいは波浪による漂流の影響が相対的に
大きく、従来のフィードバック制御では設定航路からの
逸脱に多大の注意舎払う必要があり、多くの要員が必要
となる。
とか狭水道とかの輻鱗した海域における低速航行時は、
風による影響あるいは波浪による漂流の影響が相対的に
大きく、従来のフィードバック制御では設定航路からの
逸脱に多大の注意舎払う必要があり、多くの要員が必要
となる。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであシ、特に
船舶の輻績する海域における船舶の設定航路からの逸脱
を少くシ、船舶の航行上の安全性を大幅に向上させるよ
うにしたものである。
船舶の輻績する海域における船舶の設定航路からの逸脱
を少くシ、船舶の航行上の安全性を大幅に向上させるよ
うにしたものである。
また本発明は、かかる輻椿海域の航行において必要とさ
れる要員を削減するようＫしたものである。
れる要員を削減するようＫしたものである。
本発明は、風の影響による船体の移動量を求める第１の
船体移動計測手段と、波の影響による船体の移動量を求
める第２の船体移動計測手段と、これら第１及び第２の
船体移動計測手段によって求められた船体の移動力４“
に基づいて船位推測手段による船位の推測値を修正する
修正手段とを含むことを特徴とするものである。
船体移動計測手段と、波の影響による船体の移動量を求
める第２の船体移動計測手段と、これら第１及び第２の
船体移動計測手段によって求められた船体の移動力４“
に基づいて船位推測手段による船位の推測値を修正する
修正手段とを含むことを特徴とするものである。
本発明によれば、船位の推測値は、船体移動計測手段に
よって求められた風及び波の影響によって生じた船体の
移動量によって修正を受ける０この修正された船位の推
測値と、船位の実測値とに基づいて操船手段の制御が行
なわれる。
よって求められた風及び波の影響によって生じた船体の
移動量によって修正を受ける０この修正された船位の推
測値と、船位の実測値とに基づいて操船手段の制御が行
なわれる。
以下、本発明にかかる自動航法システムを添付図面に示
す実施例に基づいて詳細に説明する。
す実施例に基づいて詳細に説明する。
第１図には、本発明にかかる自動航法システムの一実施
例が示されている。ま九、第２図には、第１図に示す装
置の船舶上における配置例が示されている。
例が示されている。ま九、第２図には、第１図に示す装
置の船舶上における配置例が示されている。
これら第１図及び第２図において、自動航法システムは
、自差が航法装置１００と、各種のセンサ類２００とに
よって構成されている。自動航法装置１００は、対風船
体移動演算ユニット１０２対波船体移動量演算ユニツ）
１０４．船位推測演算ユニット１０６．船位実測演算ユ
ニット１０８及び船位決定前舵・推進機の制御信号出カ
ニニット１１０を有している。
、自差が航法装置１００と、各種のセンサ類２００とに
よって構成されている。自動航法装置１００は、対風船
体移動演算ユニット１０２対波船体移動量演算ユニツ）
１０４．船位推測演算ユニット１０６．船位実測演算ユ
ニット１０８及び船位決定前舵・推進機の制御信号出カ
ニニット１１０を有している。
ユニット１０２には、対風圧力船形数学モデルが格納さ
れたメモリ１１２が接続されておシ、工ニット１０２の
出力は、ユニット１１０に対してり１１４が接続されて
おり、ユニット１０４の出力は、ユニット１１０に対し
て行なわれるように接続されている。また、＝シト１１
０には、ユニット１０６の出力も入力されている。ユニ
ツ）１１０の出力と、ユニット１０８の出力は、演算器
１１６に出力されており、演算器１１６の出力は、カル
マンフィルタ１１８に対して行われるようになっている
。このカルマンフィルタ１１８の出力は、ユニット１１
０に対してフィードバックされておシ、このユニット１
１０の出力は、舵・推進機りが格納されているメモリ１
２２が接続されている。
れたメモリ１１２が接続されておシ、工ニット１０２の
出力は、ユニット１１０に対してり１１４が接続されて
おり、ユニット１０４の出力は、ユニット１１０に対し
て行なわれるように接続されている。また、＝シト１１
０には、ユニット１０６の出力も入力されている。ユニ
ツ）１１０の出力と、ユニット１０８の出力は、演算器
１１６に出力されており、演算器１１６の出力は、カル
マンフィルタ１１８に対して行われるようになっている
。このカルマンフィルタ１１８の出力は、ユニット１１
０に対してフィードバックされておシ、このユニット１
１０の出力は、舵・推進機りが格納されているメモリ１
２２が接続されている。
次に、センサ類２００について説明する。まず風向風速
計２０２１波浪レーダ２０４．波浪センサ２０６及びレ
ーダ２０８は、第２図に示すように１マスト上の適宜位
置に配置されている。なお図示の例では、１本のマスト
に配置されているが複数の１ストに対してセンサ類を配
置してもよく、適宜必ＷＫ応じて配置は決定してよい。
計２０２１波浪レーダ２０４．波浪センサ２０６及びレ
ーダ２０８は、第２図に示すように１マスト上の適宜位
置に配置されている。なお図示の例では、１本のマスト
に配置されているが複数の１ストに対してセンサ類を配
置してもよく、適宜必ＷＫ応じて配置は決定してよい。
次に、ジャイロコンパス２１０は自動航法装置１００と
ともにブリッジ内に配置されている。また、ドラフト計
２１２．２１４は、航舶の伯、蝿に各々配置され、ドラ
フト計２１２の近傍には、ドプラスピードログ２１６が
配置されている。なお、ドラフト計２１２．２１４は、
適宜のアンプ２１８゜２２０に接続されている。
ともにブリッジ内に配置されている。また、ドラフト計
２１２．２１４は、航舶の伯、蝿に各々配置され、ドラ
フト計２１２の近傍には、ドプラスピードログ２１６が
配置されている。なお、ドラフト計２１２．２１４は、
適宜のアンプ２１８゜２２０に接続されている。
次に、以上のセンサ類２００の接続について説明する。
まず、風向風速計２０２は、ユニット１０２に接続され
ている。ドラフト計２１２゜２１４は、それぞれがユニ
ット１０２，１０４に接続されている。また、ユニツ）
１０４には、波浪レーダ２０４及び波浪センサ２０６が
各々接続されている。更に１ユニツト１０６には、ジャ
イロコンパス２１０及びドプラスピードログ２１６が各
々接続されておシ、ユニット１０８には、レーダ２０８
が接続されている。
ている。ドラフト計２１２゜２１４は、それぞれがユニ
ット１０２，１０４に接続されている。また、ユニツ）
１０４には、波浪レーダ２０４及び波浪センサ２０６が
各々接続されている。更に１ユニツト１０６には、ジャ
イロコンパス２１０及びドプラスピードログ２１６が各
々接続されておシ、ユニット１０８には、レーダ２０８
が接続されている。
次に、上記実施例の全体的作用動作について説明する。
まず、オペレータのスイッチ操作によシシステム全体が
動作状態とな夛、センサ類２００から第１図に示すよう
な風向風速、ドラフト量。
動作状態とな夛、センサ類２００から第１図に示すよう
な風向風速、ドラフト量。
波高々どのデータが自動航法装置１００に対して入力さ
れる。
れる。
まず、ユニットは、風向風速計２０２から入力される風
向風速データと、ドラフト計２１２゜２１４から入力さ
れるドラフト量を、メモリ１１２に格納されている対風
圧力船形数学モデルに照合し、対風船体移動量すなわち
風圧による船体移動量を演算する。
向風速データと、ドラフト計２１２゜２１４から入力さ
れるドラフト量を、メモリ１１２に格納されている対風
圧力船形数学モデルに照合し、対風船体移動量すなわち
風圧による船体移動量を演算する。
また、ユニット１０４は、ドラフト計２１２゜２１４か
ら入力されるドラフト量と、波浪レーダ２０４から入力
される波高と、波浪センサ２０６から入力される波向と
を、メモリ１１４に格納されている対波漂流力船体数学
モデルに照合し、対性船体移動量すなわち波源流力によ
る船体移動量を演算する。
ら入力されるドラフト量と、波浪レーダ２０４から入力
される波高と、波浪センサ２０６から入力される波向と
を、メモリ１１４に格納されている対波漂流力船体数学
モデルに照合し、対性船体移動量すなわち波源流力によ
る船体移動量を演算する。
更に、ユニット１０６は、ジャイロコンパス２１０から
入力される方位と、ドプラスピードログ２１６から入力
される速度とを積分して船位を推測演算する。
入力される方位と、ドプラスピードログ２１６から入力
される速度とを積分して船位を推測演算する。
他方、ユニット１０８は、レーダ２０８から入ツチング
させて船位を実測する。
させて船位を実測する。
次に、制御信号出カニニット１１０では、ユニッ）１０
２，１０４から入力される風圧及び波源流力による船体
移動量に基づいて、ユニット１０６から入力される船位
推測値をフィードフォワード修正する。この修正値は、
演算器１１６に入力される◎他方、演算器１１６には、
ユニット１０８から船位の実測値が入力されておシ、こ
れと前記修正値とが比較されてその誤差が求められ、カ
ルマンフィルタ１１８に入力される。このカルマンフィ
ルタ１１８の出力は、ユニット１１０に入力されておシ
、ユニット１１０から出力される信号による舵・推進機
１２０の制御が最適の状態となるように行なわれること
となる。
２，１０４から入力される風圧及び波源流力による船体
移動量に基づいて、ユニット１０６から入力される船位
推測値をフィードフォワード修正する。この修正値は、
演算器１１６に入力される◎他方、演算器１１６には、
ユニット１０８から船位の実測値が入力されておシ、こ
れと前記修正値とが比較されてその誤差が求められ、カ
ルマンフィルタ１１８に入力される。このカルマンフィ
ルタ１１８の出力は、ユニット１１０に入力されておシ
、ユニット１１０から出力される信号による舵・推進機
１２０の制御が最適の状態となるように行なわれること
となる。
以上説明したように、本発明による自動航法システムに
よれば、風及び波の影響による船体の移動量を測定し、
これに基づいて船位の推測値をフィードフォワード修正
することとしたので、あらかじめ設定した航路からの逸
脱量及び可能性が低減されて精度のよい航行を行うこと
ができるので、他航との衝突、接触あるいは座礁が防止
され、航行の安全性が向上するとともに、操船人員も削
減できるという効果がある。
よれば、風及び波の影響による船体の移動量を測定し、
これに基づいて船位の推測値をフィードフォワード修正
することとしたので、あらかじめ設定した航路からの逸
脱量及び可能性が低減されて精度のよい航行を行うこと
ができるので、他航との衝突、接触あるいは座礁が防止
され、航行の安全性が向上するとともに、操船人員も削
減できるという効果がある。
４、 ｔ′２．を面の簡単な説明
第１図は本発明にかかる自動航法システムの一実施例を
示すブロック図、第２図は第１図に示す装置の船舶上に
おける配置例を示す説明図である。
示すブロック図、第２図は第１図に示す装置の船舶上に
おける配置例を示す説明図である。
１００・・・自動航法装置、１０２・・・対風船体移動
量演算ユニット、１０４・・・対性船体移動量演算ユニ
ット、１０６・・・船位推測演算ユニット、１０８・・
・船位実測演算ユニット、１１０・・・制御信号出カニ
ニット、２００・・・センサ類。
量演算ユニット、１０４・・・対性船体移動量演算ユニ
ット、１０６・・・船位推測演算ユニット、１０８・・
・船位実測演算ユニット、１１０・・・制御信号出カニ
ニット、２００・・・センサ類。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 船位推測手段によつて求められた船位の推測値と、船位
実測手段によつて求められた船位の実測値とに基づいて
操船手段の制御を行う自動航法システムにおいて、 風の影響による船体の移動量を求める第１の船体移動計
測手段と、波の影響による船体の移動量を求める第２の
船体移動計測手段と、これら第１及び第２の船体移動計
測手段によつて求められた船体の移動量に基づいて前記
船位推測手段による船位の推測値を修正する修正手段と
を含むことを特徴とする自動航法システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19405584A JPS6173015A (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | 自動航法システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19405584A JPS6173015A (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | 自動航法システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6173015A true JPS6173015A (ja) | 1986-04-15 |
| JPH0414287B2 JPH0414287B2 (ja) | 1992-03-12 |
Family
ID=16318193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19405584A Granted JPS6173015A (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | 自動航法システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6173015A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6238314A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-19 | Shipbuild Res Assoc Japan | 船位推測装置 |
| JPS63173900U (ja) * | 1987-05-07 | 1988-11-11 | ||
| JP2009202644A (ja) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 船舶の推進制御装置 |
| JP2011213153A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 入射波の波高及び波向き推定方法、自動位置保持制御方法、自動位置保持システム及び船舶と洋上構造物 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5956106A (ja) * | 1982-09-24 | 1984-03-31 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 航法装置 |
-
1984
- 1984-09-18 JP JP19405584A patent/JPS6173015A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5956106A (ja) * | 1982-09-24 | 1984-03-31 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 航法装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6238314A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-19 | Shipbuild Res Assoc Japan | 船位推測装置 |
| JPS63173900U (ja) * | 1987-05-07 | 1988-11-11 | ||
| JP2009202644A (ja) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 船舶の推進制御装置 |
| JP2011213153A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 入射波の波高及び波向き推定方法、自動位置保持制御方法、自動位置保持システム及び船舶と洋上構造物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0414287B2 (ja) | 1992-03-12 |
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