JP7202389B2 - 船舶及び推進システム - Google Patents
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Description
Claims (14)
- 船首、船尾を備え、喫水が3メートルを超え、最大自走速度が十ノットを超える船舶(100,800)であって、
前記船舶を前方または後方へ進ませるための第1の推力を生成するように構成された固定軸プロペラを備える右舷スラスタ(205)と、
ラダー及び/またはノズルを含み、右舷ディレクタ角(232)の範囲で前記第1の推力を方向付けるように構成された右舷ディレクタ(220)と、
前記船舶を前方または後方へ進ませるための、前記第1の推力から独立した第2の推力を生成するように構成された固定軸プロペラを備える左舷スラスタ(206)と、
ラダー及び/またはノズルを含み、右舷ディレクタ角(232)から独立した左舷ディレクタ角(232’)の範囲で前記第2の推力を方向付けるように構成された左舷ディレクタ(720)と、
固定軸プロペラを備え、前記船舶を前方または後方へ進ませるための、前記第1及び前記第2の推力から独立した第3の推力(850)を生成するように構成された中央スラスタ(207)と、
プロセッサ(310)、メモリ(320)及びコマンドコンソール(130)と通信するように構成された通信インタフェース(350)を備えるプラットフォーム(300)と、を有し、
前記プラットフォーム(300)は、
前記船舶が進むべき目標位置(107)を受信し、
前記目標位置へ到達する前記船舶の所望の前方/後方変位を規定する、所望の縦方向方位(750’)を計算し、
前記目標位置へ到達する前記船舶の所望の横方向変位を規定する、所望の横方向方位(760’)を計算し、
前記船舶に与えたときに所望の縦方向方位(750’)が生じると見込まれる縦方向推力ベクトル(750)を計算し、
前記船舶に与えたときに所望の横方向方位(760’)が生じると見込まれる横方向推力ベクトル(760)を計算し、
基準を満たすスラスタ(205、206、207)及びディレクタ(220、720)の運航構成を選択し、
前記船舶を所望の縦方向及び横方向方位(750’、760’)へ進ませるために、選択された運航構成を前記コマンドコンソール(130)へ送信するように構成され、
前記基準は、
前記右舷スラスタ(205)及び前記右舷ディレクタ(220)で生成される正味の縦方向推力から成る第1の縦方向ベクトル(650)、前記左舷スラスタ(206)及び前記左舷ディレクタ(720)で生成される正味の縦方向推力から成る第2の縦方向ベクトル(651)、並びに前記中央スラスタ(207)で生成される正味の縦方向推力から成る第3の縦方向ベクトル(851)の和が計算された縦方向推力ベクトル(750)となり、且つ
前記右舷スラスタ(205)及び前記右舷ディレクタ(220)で生成される正味の横方向推力から成る第1の横方向ベクトル(660)、並びに前記左舷スラスタ(206)及び前記左舷ディレクタ(720)で生成される正味の横方向推力から成る第2の横方向ベクトル(661)の和が計算された横方向推力ベクトル(760)となることを含み、
前記選択された運航構成は、前記中央スラスタ(207)の推力が前記右舷スラスタ(205)及び前記左舷スラスタ(206)の推力と逆の方向となるものである、船舶。 - 前記横方向推力ベクトル(760)は、前記縦方向推力ベクトル(750)よりも大きい、請求項1に記載の船舶。
- 前記縦方向推力ベクトル(750)は、略ゼロの前方/後方推力に対応し、前記横方向推力ベクトル(760)は、ゼロでない横方向推力に対応する、請求項2に記載の船舶。
- 前記中央スラスタ(207)で生成される前記推力の縦方向成分の大きさは、前記第1の縦方向ベクトル(650)と、右舷及び左舷スラスタ(205、206)で生成される正味の縦方向推力から成る第2の縦方向ベクトル(651)との和の大きさの20%以内である、請求項1から3のいずれか1項に記載の船舶。
- 前記中央スラスタ(207)で生成される前記推力の前記縦方向成分の大きさは、前記第1及び第2の縦方向ベクトル(650、651)の和の大きさと略等しい、請求項1から3のいずれか1項に記載の船舶。
- 前記選択された運航構成は、
前記右舷ディレクタ角(232)が前記左舷ディレクタ角(232’)と異なり、及び/または
前記右舷スラスタ(205)で生成される推力の大きさが前記左舷スラスタ(206)で生成される推力の大きさと異なる、請求項1から5のいずれか1項に記載の船舶。 - 前記右舷ディレクタ(220)は、前記船舶を操船するための前記右舷ディレクタがその周りを回転する操舵軸222を含み、
前記左舷ディレクタ(720)は、前記船舶を操船するための前記左舷ディレクタがその周りを回転する操舵軸222’を含み、
前記中央スラスタ(207)の前記固定軸プロペラのセンタープレーンから操舵軸222/222’までの縦方向距離(1111)が、前記左舷または前記右舷スラスタの前記固定軸プロペラの直径を超えない、請求項1から6のいずれか1項に記載の船舶。 - 前記プラットフォーム(300)は、
少なくとも1つの船舶センサ(110)から前記船舶の更新された位置を受信し、
前記船舶の所望の前方/後方変位を規定する、更新された縦方向方位(750’)を計算し、
前記船舶の所望の横方向変位を規定する、更新された横方向方位(760’)を計算し、
更新された縦方向及び横方向方位(750’、760’)が生じると見込まれる、更新された縦方向及び横方向推力ベクトル(750、760)を計算し、
第1の縦方向ベクトル(650)、第2の縦方向ベクトル及び第3の縦方向ベクトル(850)の和が更新された縦方向推力ベクトル(750)となり、且つ第1の横方向ベクトル(660)及び第2の横方向ベクトル(661)の和が更新された横方向推力ベクトル(760)となることを含む、という基準を満たす、更新された運航構成を選択し、
前記船舶を所望の更新された方位へ進ませるために、更新されて選択された運航構成をコマンドコンソール(130)へ送信する処理を繰り返すようにさらに構成された、請求項1から7のいずれか1項に記載の船舶。 - 船舶(100、700、800)をナビゲートするために縦方向及び横方向推力を独立して制御するように構成された推進システム(200)であって、
固定軸プロペラを備え、前記船舶を前方または後方へ進ませるための第1の推力を生成するように構成された第1のスラスタ(205)と、
第1のディレクタ角(232)の範囲で水の流れを方向付けるように構成された第1のディレクタ(220)と、
固定軸プロペラを備え、前記船舶を前方または後方へ進ませるための、前記第1の推力から独立した第2の推力を生成するように構成された第2のスラスタ(206)と、
前記第1のディレクタ角(232)から独立した第2のディレクタ角(232’)の範囲で水の流れを方向付けるように構成された第2のディレクタ(720)と、
固定軸プロペラを備え、前記船舶を前方または後方へ進ませるための、前記第1及び前記第2の推力から独立した第3の推力(850)を生成するように構成された第3のスラスタ(207)と、
プロセッサ(310)、メモリ(320)、並びに前記スラスタ及び前記ディレクタと通信する通信インタフェース(350)を備えたプラットフォーム(300)と、を有し、
前記プラットフォーム(300)が、
前記船舶が進むべき目標位置(107)を受信し、
前記目標位置へ到達するための前記船舶の所望の前方/後方変位を規定する所望の縦方向方位(750’)を計算し、
前記目標位置へ到達するための前記船舶の所望の横方向変位を規定する所望の横方向方位(760’)を計算し、
前記船舶に与えたときに所望の縦方向方位(750’)が生じると見込まれる縦方向推力ベクトル(750)を計算し、
前記船舶に与えたときに所望の横方向方位(760’)が生じると見込まれる横方向推力ベクトル(760)を計算し、
前記船舶を所望の方位(750’、760’)へ進ませると見込まれるスラスタ(205、206)及びディレクタ(220、720)の運航構成を選択し、
前記選択された運航構成が、
前記第1のスラスタ(205)及び前記第1のディレクタ(220)で生成される正味の縦方向推力から成る第1の縦方向ベクトル(650)、並びに前記第2のスラスタ(206)及び前記第2のディレクタ(720)で生成される正味の縦方向推力から成る第2の縦方向ベクトル(651)の和が計算された縦方向推力ベクトル(750)となり、且つ
前記第1のスラスタ(205)及び前記第1のディレクタ(220)で生成される正味の横方向推力から成る第1の横方向ベクトル(660)、並びに前記第2のスラスタ(206)及び前記第2のディレクタ(720)で生成される正味の横方向推力から成る第2の横方向ベクトル(661)の和が計算された横方向推力ベクトル(760)となることを含む、という基準を満たし、
前記選択された運航構成は、前記第3のスラスタ(207)の推力が前記第1のスラスタ(205)及び前記第2のスラスタ(206)の推力と逆の方向となるものである、推進システム。 - 前記選択された運航構成は、
前記第1のスラスタ(205)が前方推力を生成するように構成され、
前記第1のディレクタ(220)が前記前方推力を左舷または右舷方向へ方向付け、
前記第2のスラスタ(251)が後方推力を生成するように構成され、
前記第2のディレクタ(720)が前記後方推力を左舷または右舷方向へ方向付ける、請求項9に記載の推進システム。 - 前記運航構成は、前記第2の推力とは異なる大きさを有する第1の推力と、前記第2のディレクタ角(232’)とは異なる第1のディレクタ角(232)の少なくとも一方を有する、請求項9または10に記載の推進システム。
- 前記運航構成の選択は、ルックアップテーブル及び/またはデータベースからの抽出データを含む、請求項1から8のいずれか1項に記載の船舶、または請求項9から11のいずれか1項に記載の推進システム。
- 前記運航構成の選択は、繰り返し処理を含む、所望の値と実際の値との偏差を低減する計算方法を用いて、運航構成を計算することを含む、請求項1から8のいずれかに記載の船舶、または請求項9から11のいずれか1項に記載の推進システム。
- 前記プラットフォーム(300)は、
少なくとも1つの船舶センサ(110)から前記船舶(100、700、800)の更新された位置を受信し、
前記船舶の所望の前方/後方変位を規定する、更新された縦方向方位(750’)を計算し、
前記船舶の所望の横方向変位を規定する、更新された横方向方位(760’)を計算し、
更新された縦方向及び横方向方位(750’,760’)が生じると見込まれる、更新された縦方向及び横方向推力ベクトル(750、760)を計算し、
第1の縦方向ベクトル(650)及び第2の縦方向ベクトル(651)の和が更新された縦方向推力ベクトル(750)となり、且つ
第1の横方向ベクトル(660)及び第2の横方向ベクトル(661)の和が更新された横方向推力ベクトル(760)となることを含むという基準を満たす、更新された運航構成を選択し、
前記船舶を所望の更新された方位へ進ませるために、更新されて選択された運航構成をコマンドコンソール(130)へ送信する処理を繰り返すように構成された、請求項9から11のいずれか1項に記載の推進システム。
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