JP2926531B2 - 自動船位保持装置 - Google Patents
自動船位保持装置Info
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Description
おける自動的に船舶の位置を保持する装置に関するもの
である。
洋の観測をする場合の海洋観測船等においては、自動船
位保持装置が設けられ、この自動船位保持装置により船
体を所定位置に保持することが行われる。この自動船位
保持装置としては、通常図5(a) に示すように船体1に
推進器2と船首部にバウスラスタ3を、船尾部にスタン
スラスタ4を配置したもの、あるいは図5(b) に示すよ
うに船体1に推進器2a, 2bを夫々有する推進軸5
a,5bを配置するとともに船首部にバウスラスタ3a
を配置しており、そして図6に示すように測位センサ
6、方位センサ7からの信号V1 〜V2 を中央演算装置
8に入力し、この中央演算装置8において制御信号V3
を作成し、この制御信号V3 を推力制御装置11に入力
して制御信号V4 〜V4 を得て推進器2及びバウスラス
タ3及びスタンスラスタ4を制御して船***置を保持す
ることが行われている (図5(a) の場合) 。
て所定の位置に対して前後方向X、左右方向Y及び回頭
角Zの3方向に変位する。この3方向の変位を修正する
ために測位センサ6によりX, Yの変位量を測定し、ま
た、回頭角Zの変位量を方向センサ7により測定し、中
央演算装置8に入力して制御信号V3 を作成し、この制
御信号V4 を最高推力制御装置11に入力し、制御信号
V4 〜V6 を作成し、この制御信号V4 〜V6 によりス
ラスタ3, 4及び推進器2を作動させて図7(a)〜(f)
に示すようにスラスタ3, 4による推力Fy1 , F
y2 、推進器2による推力Fxを作用させて船体1の位
置を修正することが行われている。
な自動船位保持装置においては、何れも船体1にバウス
ラスタ3とスタンスラスタ4の両者を、あるいはバウス
ラスタ3を配置し、船体1の左右方向への推力を得るも
のである。そのために船首部や船尾部に横向きの開口を
設けなければならず、構造が複雑になり、かつ通常航行
時に船体抵抗が増加し、燃費の低下を来すばかりでな
く、水中機器を利用する場合ケーブルが巻き込まれる恐
れがあり、またスラスタにより発生する雑音により、水
中機器の使用が困難となるなどの問題があった。
問題点を解決するためになされたものであって、船体に
可変ピッチプロペラを有する推進軸を2軸平行に配置す
るとともに、前記可変ピッチプロペラの後方に夫々大角
度舵を配置し、船体に測位センサ、方位センサと中央演
算装置と推力制御装置とを設け、前記測位センサ、方位
センサの信号を前記中央演算装置に入力して船体の前
後、左右及び回頭による変位を算出して第1の制御信号
を作成し、該第1の制御信号を前記推力制御装置に入力
して第2及び第3の制御信号を作成し、該第2の制御信
号により前記可変ピッチプロペラの翼角を、第3の制御
信号により前記大角度舵の舵角を夫々制御するようにし
た船舶の自動船位保持装置であって、第2の制御信号に
より夫々の可変ピッチプロペラの翼角を変化させ、第3
の制御信号により一方の大角度舵を船体の前後方向に延
在させ、他方の大角度舵を船体の前後方向に対して角度
を有する如く変位させ、かつ2軸の可変ピッチプロペラ
を逆転することにより発生した推力による旋回力M 1 と
大角度舵により発生した旋回力M 2 とを打消すように作
用させ、船体の左右方向への移動を行うようにした自動
船位保持装置を提供せんとするものである。
の前後方向の変位に対しては従前通りの可変ピッチプロ
ペラ、及び舵角を制御してその船位保持が図られる。そ
して船舶の横方向の変位に対して可変ピッチプロペラの
翼角が制御される。即ち2基の可変ピッチプロペラの翼
角が夫々異なるように変化されるとともに、一方の大角
度舵を船体の前後方向に延在させ、他方の大角度舵を船
体の前後方向に対して角度を有する如く変位させて、横
推力を発生させると共に、この大角度舵によって発生す
る船舶の旋回力で、各可変ピッチプロペラによる船舶の
旋回力を打消すように制御することにより船舶は横方向
へ変位して船位保持を図ることができる。勿論各可変ピ
ッチプロペラを相互に逆回転させることにより船舶は回
頭され、その方位の船位保持が可能となるのである。
る自動船位保持装置の実施例を説明する。図1は船舶2
0の平面図であって、この船舶20には可変ピッチプロ
ペラ21aと21bの推進軸22a,22bが平行にな
るよう配置されている。そして各可変ピッチプロペラ2
1a,21bの後方には翼角θがほぼ70°程度とれる
ような大角度舵23a,23bが夫々配置されている。
置24が搭載されている。即ちこの制御装置24は測位
センサ25と方位センサ26と中央演算装置27と最高
推力制御装置28とにより構成されている。次に、前記
構成による自動船位保持装置の操作方法を説明する。今
あらかじめ船体10を保持しようとする定点に対して変
位した場合を考えるに、その変位に関する信号として測
位センサ25と方位センサ26の信号V10,V11が得ら
れ、これらは中央演算装置27に入力され、第1の制御
信号V12が作成される。
x、横方向Fyのほか回頭方向モーメントMφが演算さ
れ、これが第1の制御信号V12となる。そしてこの第1
の制御信号V12が推力制御装置28に入力され、ここで
大角度舵23a,23bを制御する第2の制御信号
V13,V13’とが、また可変ピッチプロペラ21a,2
1bを制御する第3制御信号V14,V14’とが作成され
る。
角θが70°程度を取ることが可能なものであり、その
場合の舵角θと前進推力及び横推力の関係を示すと図3
のとおりとなる。この図は横軸に舵角を、縦軸に前進推
力の最大を100 %とした場合の前進推力と横推力との特
性曲線を示したもので、舵角θが70°のとき、前進推
力がゼロとなり、横推力のみが発生することが分かる。
要制御力をFx,Fy,Mφとすると、2軸2舵により
発生させる必要推力F1 ,F2 ,F3 の力の関係は次の
とおりとなる。 F1 +F2 −Fx=0 F3 −Fy=0 aF2 −aF1 +bF3 −Mφ=0 上記3式よりF1 ,F2 ,F3 を求めると F1 = (Mφ+aFx+bFy) /2a F2 = (aFx−Mφ−bFy) /2a F3 =Fy この関係式から明らかなように、船舶20を如何なる方
向へ移動するときでも何れか一方の大角度舵23a,2
3bを前後方向に延在する (中立状態) ように操作す
る。
ロペラ21aの逆転による推力Fx 1 と可変ピッチプロ
ペラ21bの推力Fx2 とにより旋回モーメントM1 と
大角度舵23bの横方向への推力Fy2 によるモーメン
トM2 とが打消され、前後方向への推力は、可変ピッチ
プロペラ21aの逆転による推力Fx1 と可変ピッチプ
ロペラ21bの推力Fx2 により打消され、そして大角
度舵23bの横方向への推力Fy2 により船舶20は左
方向へ移動する。なお、図4(b) は逆に右方向への移動
状態を示している。
にして大角度舵23a, 23bに何れも中立状態に保持
し、可変ピッチプロペラ21a, 21bを正転させれば
前進し、逆転させれば後進する。そして可変ピッチプロ
ペラ21a, 21bを正逆転させると船舶20は回頭す
ることとなる。
による自動船位保持装置によれば、バウスラスタやスタ
ンスラスタを用いることなく、前進推力と旋回モーメン
トを伴わない横推力のみの横方向への移動状態も発生す
ることができ、その船舶の位置保持を自動的に行うこと
ができ、船体構造の簡略化や船体抵抗の低減を計ること
ができるばかりでなく、ケーブル巻込み等による事故の
発生及び、スラスタの発生する雑音による観測障害を防
止することができる等の効果がある。
面図である。
る。
略平面図である。
ラスタ 5a,5b,22a,22b 推進軸 6,25 測
位センサ 7,26 方位センサ 8,27 風
向風速センサ 9,28 中央演算装置 10,30
対水船速センサ 11,29 推力制御装置 21a,21b 可変ピッチプロペラ 23a,23b 大角度舵 24 制御装
置
Claims (1)
- 【請求項1】 船体に可変ピッチプロペラを有する推進
軸を2軸平行に配置するとともに、前記可変ピッチプロ
ペラの後方に夫々大角度舵を配置し、船体に測位センサ
と方位センサと中央演算装置と推力制御装置とを設け、
前記測位センサと方位センサの信号を前記中央演算装置
に入力して船体の前後、左右及び回頭による変位を算出
して第1の制御信号を作成し、該第1の制御信号を前記
制御装置に入力して第2及び第3の制御信号を作成し、
該第2の制御信号により前記可変ピッチプロペラの翼角
を、第3の制御信号により前記大角度舵の舵角を夫々制
御する船舶の自動船位保持装置であって、第2の制御信
号により夫々の可変ピッチプロペラの翼角を変化させ、
第3の制御信号により一方の大角度舵を船体の前後方向
に延在させ、他方の大角度舵を船体の前後方向に対して
角度を有する如く変位させ、かつ2軸の可変ピッチプロ
ペラを逆転することにより発生した推力による旋回力M
1 と大角度舵により発生した旋回力M 2 とを打消すよう
に作用させ、船体の左右方向への移動を行うようにした
自動船位保持装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31525593A JP2926531B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 自動船位保持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31525593A JP2926531B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 自動船位保持装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07165189A JPH07165189A (ja) | 1995-06-27 |
JP2926531B2 true JP2926531B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=18063234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31525593A Expired - Lifetime JP2926531B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 自動船位保持装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2926531B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
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JP5147273B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2013-02-20 | 川崎重工業株式会社 | 1軸1舵船の定点位置保持方法とその装置 |
DE102011002832B4 (de) * | 2011-01-18 | 2022-08-11 | Van Der Velden Barkemeyer Gmbh | Ruder für Schiffe mit einer Ruderüberwachungsvorrichtung |
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WO2014065147A1 (ja) * | 2012-10-22 | 2014-05-01 | 古野電気株式会社 | 船体制御方法および船体制御装置 |
-
1993
- 1993-12-15 JP JP31525593A patent/JP2926531B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07165189A (ja) | 1995-06-27 |
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