JPH0549134A - Cable azimuth arithmetic unit - Google Patents
Cable azimuth arithmetic unitInfo
- Publication number
- JPH0549134A JPH0549134A JP20427691A JP20427691A JPH0549134A JP H0549134 A JPH0549134 A JP H0549134A JP 20427691 A JP20427691 A JP 20427691A JP 20427691 A JP20427691 A JP 20427691A JP H0549134 A JPH0549134 A JP H0549134A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cable
- sheave
- vector
- axis
- gimbal
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Electric Cable Installation (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、作業母船から水中に吊
るされたケーブルの方位を監視するケーブル方位演算装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cable azimuth calculation device for monitoring the azimuth of a cable suspended from a work mother ship in water.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ケーブルで繋がれている水中の無
人潜水機などの曳航体を用いて水中作業をする際、操船
者は直接ケーブルの方向を確認できないので、甲板作業
員がケーブルの方向を目視により監視しており、その情
報を操船者が受けて操船している。2. Description of the Related Art Conventionally, when performing underwater work using a towed vehicle such as an underwater unmanned submersible that is connected by a cable, the deck operator cannot directly confirm the direction of the cable. Is visually monitored, and the operator receives the information and operates the vessel.
【０００３】しかしながら、荒天時の作業においては、
甲板作業員の危険度も増し、また波の影響などによりケ
ーブルが船体に近づくこともあり、作業母船のプロペラ
にケーブルが巻き込まれるという事故も発生することが
ある。そこで、船尾のブームを経由して海中へ投下され
た曳航索が船体のプロペラに接触しないようにすると共
に、曳航索が滑車から外れないように、曳航索の入水点
と船体との相対位置関係に注意して操船させるために、
曳航索の船体に対する位置を自動的に表示することによ
り、操船者が曳航索の入水状態を容易に確認できるよう
にした舶用曳航索位置表示装置が提案されている。However, in work in stormy weather,
There is also an increase in the risk of deck workers, and the cable may approach the hull due to the effects of waves, etc., which may cause an accident in which the cable is caught in the propeller of the work mother ship. Therefore, in order to prevent the towline dropped into the sea through the boom of the stern from contacting the propeller of the hull, and to prevent the towline from slipping off the pulley, the relative position relationship between the entry point of the towline and the hull Pay attention to
A marine towline position display device has been proposed which automatically displays the position of the towline with respect to the hull so that the operator can easily confirm the water entry state of the towline.
【０００４】しかし、この場合は、船尾のブームの船体
に対する角度を５個の角度検出器から発する各検出信号
の差と和で最終の曳航索の入水角を演算して求めてお
り、計算が複雑で、かつ数多くの角度検出器を必要とす
るという欠点があった。In this case, however, the angle of the boom of the stern with respect to the hull is calculated by calculating the sum of the difference between the detection signals emitted from the five angle detectors and the sum, and the calculation is performed. It has the drawback of being complicated and requiring a large number of angle detectors.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる従来の
欠点を解決するためになされたものであり、３軸に対し
て回転自在な自由度を有するジンバルシーブを採用する
ことにより、３個のセンサーを用いて、それらのセンサ
ーの情報だけでケーブルの投入方位を演算、表示でき、
監視員及び工業用テレビの情報なしでも確実なケーブル
投入方位が得られるケーブル方位演算装置を提供するこ
とを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and by adopting a gimbal sheave having a degree of freedom rotatable about three axes, three gimbal sheaves are provided. Using the sensors of, you can calculate and display the cable insertion direction only with the information of those sensors,
An object of the present invention is to provide a cable azimuth calculation device that can obtain a reliable cable insertion azimuth without the information of a monitor or an industrial television.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のケー
ブル方位演算装置は、フレームに取り付けられた３自由
度を有するジンバルシーブのシーブと該シーブの中心に
回動自在に支持されたケーブル抑え部とを介して曳航体
に連結されたケーブルを投入すると共に、前記ジンバル
シーブのＸ軸、Ｙ軸の回転角度θｘ, θｙ及びケーブル
抑え部のシーブの中心での回転角度θaｙを検出する３
個の回転角度センサーを設け、これら３センサーからの
検出情報によりケーブル投入方位を演算して表示する手
段を設けたことを特徴とするものである。That is, a cable direction calculating device of the present invention is a sheave of a gimbal sheave having three degrees of freedom attached to a frame and a cable restraining portion rotatably supported at the center of the sheave. A cable connected to the towed body is inserted through and the rotation angles θx and θy of the X-axis and Y-axis of the gimbal sheave and the rotation angle θay at the center of the sheave of the cable holding portion are detected. 3
The present invention is characterized in that a single rotation angle sensor is provided, and means for calculating and displaying the cable insertion direction based on the detection information from these three sensors is provided.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１において、１は作業用母船であり、この作業
用母船１から水中に無人潜水機などの曳航体２がケーブ
ル３によって投入されている。また、この作業用母船１
の船尾に固定されたＡフレーム４には、ジンバルシーブ
５が設けられている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 is a work mother ship, and a towed body 2 such as an unmanned submersible is thrown into the water from the work mother ship 1 by a cable 3. In addition, this work mother ship 1
A gimbal sheave 5 is provided on the A frame 4 fixed to the stern.
【０００８】ここで、母船１の船首尾方向の軸をＸ軸、
このＸ軸に直交する左右舷方向の軸をＹ軸、さらにこれ
らＸ軸とＹ軸との交点をジンバルシーブ５が吊り下げら
れている吊点７とし、便宜上、この吊点７を原点とす
る。さらに、この吊点から垂直な軸をＺ軸とすることに
よりジンバルシーブ５は吊点７を中心に、Ｘ軸、Ｙ軸及
びＺ軸の回りを回転できる３自由度を有している。Here, the axis of the mother ship 1 in the bow-stern direction is the X axis,
The starboard direction axis orthogonal to the X axis is the Y axis, and the intersection of the X axis and the Y axis is the suspension point 7 on which the gimbal sheave 5 is suspended. For convenience, the suspension point 7 is the origin. .. Further, by making the axis perpendicular to this suspension point the Z axis, the gimbal sheave 5 has three degrees of freedom that can rotate about the suspension point 7 around the X axis, the Y axis, and the Z axis.
【０００９】前述したように、曳航体２を連結したケー
ブル３は、送り出し点８からジンバルシーブ５のシーブ
６及びそのシーブ中心１０で回動自在に支持されたケー
ブル抑え部１１を介して水中に投入されている。従っ
て、ジンバルシーブ５のシーブ６の位置は、ケーブル３
の方向と張力に応じて変わるが、そのシーブ面は、送り
出し点８から出てシーブ５及びケーブル抑え部１１を介
して水中の曳航体２に伸びているケーブル３の作る平面
上に常に位置するようになっている。その面は、図２に
おいて、斜線部Ａで示されている。As described above, the cable 3 to which the towing body 2 is connected is submerged in water from the sending point 8 through the sheave 6 of the gimbal sheave 5 and the cable restraining portion 11 rotatably supported by the sheave center 10. It has been thrown in. Therefore, the position of the sheave 6 of the gimbal sheave 5 is
The sheave surface is always located on the plane formed by the cable 3 which extends from the feed point 8 and extends through the sheave 5 and the cable restraining portion 11 to the underwater towed body 2, though it varies depending on the direction and tension of the It is like this. The surface is indicated by a hatched portion A in FIG.
【００１０】図６に示すように、ジンバルシーブ５の船
首尾方向のＸ軸の回転角度θｘを測定する角度センサー
１２がジンバルシーブ５に設けられている。また、図７
に示すように、左右舷方向のＹ軸の回転角度θｙを測定
する角度センサー１３がジンバルシーブ５に設けられて
いる。さらに、図７のように、シーブ中心１０の位置に
角度センサー１４が設けられ、これにより図８に示すよ
うにケーブル抑え部１１の吊点７とシーブ中心１０を結
ぶ直線に対する角度θaｙが検出されるようになってい
る。As shown in FIG. 6, an angle sensor 12 for measuring the rotation angle θx of the gimbal sheave 5 in the bow-stern direction of the X axis is provided in the gimbal sheave 5. In addition, FIG.
As shown in FIG. 5, the gimbal sheave 5 is provided with an angle sensor 13 that measures the rotation angle θy of the Y-axis in the port and starboard directions. Further, as shown in FIG. 7, the angle sensor 14 is provided at the position of the sheave center 10, and as a result, the angle θay with respect to the straight line connecting the hanging point 7 of the cable restraining portion 11 and the sheave center 10 is detected as shown in FIG. It has become so.
【００１１】ところで、図２の吊点７、シーブ中心１
０、送り出し点８を含む斜線部Ａの平面の法線ベクトル
Ｖ（なお、図面及び数式中では、文字Ｖの上方に記号→
を付した）の座標を吊点７を原点として、Ｘ軸は船尾方
向を (＋) 、船首方向を (−)、またＹ軸は右舷方向を
(＋)、左舷方向を (−) 、そしてＺ軸は鉛直下向を
(＋) 、鉛直上向を (−) とする。そして、図１の吊点
７とシーブ中心１０との距離ｈ、送り出し点８から吊点
７までの水平距離Ｌ、送り出し点８と吊点７との高度差
をＨとし、ジンバルシーブ５のＸ軸回りの回転角度θｘ
(図９参照) と、ジンバルシーブ５のＹ軸回りの回転角
度θｙ (図８参照) とが、それぞれ角度センサー１２と
１３とで検知データとして得られるとする。By the way, the suspension point 7 and the sheave center 1 in FIG.
0, the normal vector V of the plane of the hatched portion A including the sending point 8 (note that in the drawings and the mathematical formula, the symbol →
The coordinates of () are set as the origin at the suspension point 7, the X axis is in the stern direction (+), the bow direction is (-), and the Y axis is in the starboard direction.
(+), Port direction (-), and Z-axis vertically downward
(+) And vertical upward (-). Then, the distance h between the hanging point 7 and the sheave center 10 in FIG. 1, the horizontal distance L from the sending point 8 to the hanging point 7 and the height difference between the sending point 8 and the hanging point 7 are H, and X of the gimbal sheave 5 is set. Rotation angle around the axis θx
(See FIG. 9) and the rotation angle θy of the gimbal sheave 5 around the Y axis (see FIG. 8) are obtained as detection data by the angle sensors 12 and 13, respectively.
【００１２】ここで、シンバルシーブ５のシーブ６が吊
り点７から真下に吊られている時のθｘとθｙを零と
し、θｘは、ジンバルシーブ５が右舷側に回転した時
(＋) 、左舷側に回転した時 (−) 、またθｙはジンバ
ルシーブ５が船尾側に回転した時(＋) 、船首側に回転
したとき (−) としている。また、ケーブル抑え部１１
の回転角度θaｙ (図８参照) は、ケーブル抑え部１１
が吊点７とシーブ中心１０を結ぶ直線に平行である時の
θaｙを零として角度センサー１４の検知データが得ら
れる。Here, θx and θy when the sheave 6 of the cymbal sheave 5 is hung just below the suspension point 7 are set to zero, and θx is when the gimbal sheave 5 rotates to the starboard side.
(+), When rotated to the port side (-), and θy when the gimbal sheave 5 rotates to the stern side (+), and to the bow side (-). Also, the cable restraint unit 11
The rotation angle θay (see FIG. 8) of the cable holding part 11
When θ is parallel to the straight line connecting the hanging point 7 and the sheave center 10, the detection data of the angle sensor 14 is obtained by setting θay to zero.
【００１３】いま、ジンバルシーブ５のシーブ６の面
は、常にケーブル３が作る面上に位置するので、この平
面の方程式は、吊点７、シーブ中心１０、送り出し点８
の３つの座標を用いて求めることができ、また、この平
面の方程式を求めることは、図２の平面Ａの法線ベクト
ルＶを求めることと同じであり、この法線ベクトルＶは
原点である吊点７からシーブ中心１０へのベクトルと吊
点７から送り出し点８へのベクトルとの外積によって計
算することができる。Since the surface of the sheave 6 of the gimbal sheave 5 is always located on the surface formed by the cable 3, the equation of this plane is as follows: the hanging point 7, the sheave center 10, and the feeding point 8.
Can be obtained by using the three coordinates, and obtaining the equation of this plane is the same as obtaining the normal vector V of the plane A in FIG. 2, and this normal vector V is the origin. It can be calculated by the cross product of the vector from the hanging point 7 to the sheave center 10 and the vector from the hanging point 7 to the delivery point 8.
【００１４】図３で、このベクトルＶとＺ軸の単位ベク
トルＺ（なお、図面及び数式中では、文字Ｚの上方に記
号∧を付した）に垂直なベクトルｎ1 （なお、図面及び
数式中では、文字ｎ1 の上方に記号→を付した）は、ベ
クトルＶとベクトルＺとの外積によって計算できる。ま
た、ベクトルＶとベクトルｎ1 に垂直なベクトルｎ
2 （図面及び数式中では、文字ｎ2 の上方に記号→を付
した）は、ベクトルＶとベクトルｎ1 との外積によって
計算できる。そして、ベクトルｎ2 とＺ軸とのなす角ψ
は、ベクトルｎ2 とベクトルＺとの内積によって計算で
きる。図１１の (ａ) で、吊点からシーブ中心へ向かう
ベクトルをＳ（図面及び数式中では、文字Ｓの上方に記
号→を付した）, ケーブル３の方向のベクトルをＫ（図
面及び数式中では、文字Ｋの上方に記号→を付した）で
示すと、このベクトルＫとベクトルｎ2 とのなす角θ
は、ベクトルＳとベクトルｎ2 とのなす角αとケーブル
抑え部１１のシーブの中心での回転角度θaｙとの差に
よって計算できる。In FIG. 3, a vector n 1 perpendicular to the vector V and the unit vector Z on the Z axis (note that the symbol ∧ is added above the letter Z in the drawings and mathematical formulas) (in the drawings and mathematical formulas). , The symbol → is added above the character n 1 ) can be calculated by the cross product of the vector V and the vector Z. Also, a vector n perpendicular to the vector V and the vector n 1
2 (in the drawings and mathematical formulas, the symbol → is added above the letter n 2 ) can be calculated by the cross product of the vector V and the vector n 1 . Then, the angle ψ formed by the vector n 2 and the Z axis
Can be calculated by the inner product of the vector n 2 and the vector Z. In (a) of FIG. 11, the vector from the suspension point to the center of the sheave is S (in the drawings and the formula, a symbol → is added above the letter S), and the vector in the direction of the cable 3 is K (in the drawings and the formula). , A symbol → is added above the character K), the angle θ formed by the vector K and the vector n 2
Can be calculated by the difference between the angle α formed by the vector S and the vector n 2 and the rotation angle θay at the center of the sheave of the cable restraint 11.
【００１５】さらに、図１１の (ｂ) で、ｘ，ｙ平面に
おけるベクトルＶとｙ軸のなす角φは、ベクトルＶとｘ
軸とのなす角を用いて計算できる。ベクトルｎ2 とＺ軸
とのなす角ψ, ベクトルＫとベクトルｎ2 とのなす角θ
及びｘ，ｙ平面におけるベクトルＶとｙ軸とのなす角φ
の３つの角度が決まったところで、ベクトルｎ2 をｚ軸
とベクトルｎ2 を含む平面上で原点を中心に角度φだけ
回転してｚ軸と一致させ、次に、ベクトルＶをｘ，ｙ平
面上でｚ軸中心に角度φだけ回転してｙ軸と一致させる
と、図４の (ａ) のようになる。このとき、ベクトルＫ
は常にｘｚ平面上にあり、ｚ軸 (ベクトルｎ2 ) と角度
θをなす。このときのベクトルＫの成分は、ベクトルｎ
2 の成分を用いて計算できる。Further, in FIG. 11 (b), the angle φ formed by the vector V and the y axis in the x and y planes is the vector V and the x.
It can be calculated using the angle formed by the axis. Angle ψ between vector n 2 and Z axis, angle θ between vector K and vector n 2
And the angle φ formed by the vector V and the y axis in the x, y plane
When the three angles are determined, the vector n 2 is rotated by an angle φ around the origin on the plane including the z axis and the vector n 2 to match the z axis, and then the vector V is set on the x and y planes. When rotated by an angle φ around the z-axis and aligned with the y-axis, the result is as shown in FIG. At this time, the vector K
Always lies on the xz plane and forms an angle θ with the z axis (vector n 2 ). The component of the vector K at this time is the vector n
It can be calculated using the two components.
【００１６】この状態から、先ほどとは逆に、図４の
(ｂ) のようにベクトルｎ2 をｙ，ｚ平面上で原点中心
に角度ψだけ回転し、図４の (ｃ) のようにベクトルＶ
をｘ，ｙ平面上でｚ軸中心に角度φだけ回転して、図１
１の (ａ) のような元の状態に戻すことを考える。この
元の状態に戻す過程において、図４の (ａ) でのベクト
ルＫの成分を基に図４の (ｂ) 及び (ｃ) でのベクトル
Ｋの成分を計算できる。From this state, contrary to the above,
As shown in (b), the vector n 2 is rotated about the origin on the y and z planes by an angle ψ, and the vector V is rotated as shown in (c) of FIG.
1 is rotated about the z axis on the x and y planes by an angle φ, and
Consider returning to the original state as in (a) of 1. In the process of returning to the original state, the components of the vector K in FIGS. 4B and 4C can be calculated based on the components of the vector K in FIG. 4A.
【００１７】そして、図４の (ｃ) で求めたベクトルＫ
とｘ軸とのなす角βが、ケーブル３の投入方位を示す。
次に、この発明の演算部の計算をさらに詳しく説明する
が、まず、ケーブル３が作る平面の方程式を求める。ジ
ンバルシーブ５がθｘ, θｙだけ回転しているとする
と、ジンバルシーブ５のシーブ中心１０の座標 (Ｘｃ,
Ｙｃ, Ｚｃ)は、 Ｘｃ＝ｈcos θx sin θy Ｙｃ＝ｈsin θx Ｚｃ＝ｈcos θx cos θy となる。Then, the vector K obtained in (c) of FIG.
The angle β formed by the x-axis and the x-axis indicates the input direction of the cable 3.
Next, the calculation of the arithmetic unit of the present invention will be described in more detail. First, the equation of the plane formed by the cable 3 is obtained. If the gimbal sheave 5 is rotated by θx and θy, the coordinates (Xc,
Yc, Zc) is Xc = hcos θx sin θy Yc = hsin θx Zc = hcos θx cos θy
【００１８】次に、図１で送り出し点８の座標は (−
Ｌ, Ｏ, Ｈ) であり、外積計算では、原点である吊点７
からシーブ中心１０へのベクトルと、吊点７から送り出
し点８へのベクトルを用いるが、座標成分はそのまま使
え、法線ベクトルＶ、この成分を (Ｘｖ, Ｙｖ, Ｚｖ)
とすると、外積は、その定義で、Next, in FIG. 1, the coordinates of the sending point 8 are (-
L, O, H), and in the cross product calculation, it is the origin 7
To the sheave center 10 and the vector from the hanging point 7 to the sending point 8 are used, but the coordinate component can be used as it is, and the normal vector V, this component (Xv, Yv, Zv)
Then, the cross product is, by its definition,
【００１９】 となる。よって、ベクトルＶの成分は、 Ｘｖ＝ＹｃＨ Ｙｖ＝−ＺｃＬ−ＸcＨ Ｚｖ＝ＹｃＬ となる。[0019] Becomes Therefore, the components of the vector V are as follows: Xv = YcH Yv = -ZcL-XcH Zv = YcL.
【００２０】次に、前記で求めたベクトルＶとＺ軸の単
位ベクトルＺとを含む平面を考え、この二つのベクトル
から、この平面に垂直なベクトルｎ1 が外積の定義で下
記のごとく計算できる。Next, consider a plane including the vector V obtained above and the unit vector Z of the Z axis, and from these two vectors, a vector n 1 perpendicular to this plane can be calculated by the definition of the outer product as follows. ..
【００２１】 さらに、ベクトルＶとベクトルｎ1 とに垂直なベクトル
ｎ2 を求めると、[0021] Further, when a vector n 2 perpendicular to the vector V and the vector n 1 is obtained,
【００２２】 となる。ψは、このベクトルｎ2 とベクトルＺとのなす
角となり、内積の定義で、[0022] Becomes ψ is an angle formed by the vector n 2 and the vector Z, and in the definition of the inner product,
【００２３】 となる。ベクトルＫとベクトルｎ2 とのなす角θは、 θ＝θaｙ−α となる。[0023] Becomes The angle θ formed by the vector K and the vector n 2 is θ = θay−α.
【００２４】ただし、 である。ベクトルＶとｘ軸とのなす角は、内積の定義
で、However, Is. The angle between the vector V and the x-axis is the definition of the inner product,
【００２５】 となるから、Ｖとｙ軸とのなす角φは、[0025] Therefore, the angle φ between V and the y-axis is
【００２６】 となる。次に、図４の (ａ) のベクトルＫの成分 (Ｘ
ｋ,Ｙｋ, Ｚｋ) は、[0026] Becomes Next, the component (X
k, Yk, Zk) is
【００２７】 とおけば、[0027] If you say,
【００２８】 となる。これを図４の (ｂ) のようにｙ，ｚ平面上でψ
だけ回転すると、ベクトルＫは、[0028] Becomes This is ψ on the y and z planes as shown in Fig. 4 (b).
When rotated only, the vector K becomes
【００２９】 となる。さらに、図４の (ｃ) のようにｘ，ｙ平面上で
ｚ軸を中心にφだけ回転させる。このとき、ｘ，ｙ平面
上での図４の (ｂ) でのベクトルＫとｘ軸とのなす角γ
を求めると、 γ＝tan-1［Ｙｋ／Ｘｋ］ ＝tan-1［sinψ／tanθ］ となる。[0029] Becomes Further, as shown in FIG. 4 (c), it is rotated by φ around the z axis on the x and y planes. At this time, the angle γ formed between the vector K and the x axis in FIG. 4B on the x and y planes.
Then, γ = tan −1 [Yk / Xk] = tan −1 [sin ψ / tan θ].
【００３０】これにより、図４の (ｃ) のベクトルＫと
ｘ軸とのなす角β、即ち、投入方位は、 β＝γ＋φ となる。また、図５の (ａ) の投入角ηは、内積の定義
で、As a result, the angle β formed by the vector K in FIG. 4 (c) and the x-axis, that is, the input azimuth is β = γ + φ. The input angle η in (a) of FIG.
【００３１】 となる。本発明では、図１０に示すように、３個のセン
サー、すなわち、回転角度θｘを検出する角度センサー
１２、回転角度θｙを検出する角度センサー１３及び回
転角度θaｙを検出する角度センサー１４からなるセン
サー部２１と、これらのセンサーからの検出情報を平均
化処理し、ベクトル計算してケーブル３の投入方位βを
演算する演算部２２、そして、その値を表示する表示部
２３が電気的にそれぞれ接続され、作業母船１上に適宜
配置されている。そして、表示部２３にケーブル方位が
自動的に表示される。[0031] Becomes In the present invention, as shown in FIG. 10, a sensor including three sensors, that is, an angle sensor 12 that detects a rotation angle θx, an angle sensor 13 that detects a rotation angle θy, and an angle sensor 14 that detects a rotation angle θay. The section 21, an arithmetic section 22 for averaging the detection information from these sensors, calculating a vector to calculate the insertion direction β of the cable 3, and a display section 23 for displaying the value are electrically connected to each other. And is appropriately arranged on the work mother ship 1. Then, the cable orientation is automatically displayed on the display unit 23.
【００３２】[0032]
【発明の効果】上記のように、本発明は、フレームに取
り付けられた３自由度を有するジンバルシーブのシーブ
と該シーブの中心に回動自在に支持されたケーブル抑え
部とを介して曳航体に連結されたケーブルを投入すると
共に、前記ジンバルシーブのＸ軸、Ｙ軸の回転角度θ
ｘ, θｙ及びケーブル抑え部のシーブ中心での回転角度
θaｙを検出する３個の回転角度センサーを設け、これ
ら３センサーからの検出情報によりケーブル投入方位を
演算して表示する手段を設けたので、監視員及び工業用
テレビカメラからの情報がない時にもケーブルの投入方
位を確実に得られることになり、荒天時においても安全
な作業が行なわれうると共に、作業人員数を減ずる省力
化が期待できる。また、本発明の装置では、３個の回転
角度センサーによる検出データでその演算がなされるの
で、その演算及び装置が単純、かつ簡単になり、汎用性
の高い装置を提供できる。なお、本発明の装置は、水中
の無人潜水機ばかりでなく、気球のごとく、ケーブルで
連結しながら全方向に移動する曳航体に対しても適用可
能である。As described above, according to the present invention, the towed body is provided via the sheave of the gimbal sheave having three degrees of freedom attached to the frame and the cable restraining portion rotatably supported at the center of the sheave. And the rotation angle θ of the X-axis and Y-axis of the gimbal sheave.
x, θy and three rotation angle sensors for detecting the rotation angle θay at the sheave center of the cable restraint are provided, and means for calculating and displaying the cable insertion direction based on the detection information from these three sensors is provided. Even if there is no information from the monitor or the industrial TV camera, the cable insertion direction can be reliably obtained, safe work can be performed even in stormy weather, and labor saving that reduces the number of workers can be expected. .. Further, in the device of the present invention, the calculation is performed by the detection data from the three rotation angle sensors, so that the calculation and the device are simple and easy, and a highly versatile device can be provided. The device of the present invention is applicable not only to underwater unmanned submersible vehicles, but also to towed bodies that move in all directions while being connected by cables, such as balloons.
【図１】本発明にかかるケーブル方位演算装置を備えた
作業母船の側面図である。FIG. 1 is a side view of a work mother ship provided with a cable direction calculation device according to the present invention.
【図２】ケーブルが作る平面とその法線ベクトル図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing a plane formed by a cable and its normal vector.
【図３】ケーブル抑え部の傾斜角度を示す平面図であ
る。FIG. 3 is a plan view showing an inclination angle of a cable restraining portion.
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、ケーブル方向のベ
クトルＫの求め方の説明図である。4 (a), (b) and (c) are explanatory views of how to obtain a vector K in the cable direction.
【図５】（ａ），（ｂ）は、ケーブルの投入角度と投入
方位の説明図である。5 (a) and 5 (b) are explanatory diagrams of a cable insertion angle and a cable insertion direction.
【図６】３個の回転角度センサーの検出データが全て零
の状態のジンバルシーブの側面図である。FIG. 6 is a side view of the gimbal sheave in which the detection data of three rotation angle sensors are all zero.
【図７】３個の回転角度センサーの検出データが全て零
の状態のジンバルシーブの正面図である。FIG. 7 is a front view of the gimbal sheave in a state where the detection data of three rotation angle sensors are all zero.
【図８】ジンバルシーブの傾斜状態の側面図である。FIG. 8 is a side view of the gimbal sheave in an inclined state.
【図９】ジンバルシーブの傾斜状態の正面図である。FIG. 9 is a front view of the gimbal sheave in an inclined state.
【図１０】ケーブル方位演算装置の構成及び各構成部の
作業母船への配置図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a cable direction calculation device and an arrangement diagram of each component on a work mother ship.
【図１１】（ａ），（ｂ）は、ベクトルＫとベクトルｎ
2 とベクトルｓの関係の説明図である。11A and 11B are a vector K and a vector n.
It is explanatory drawing of the relationship between 2 and vector s.
２ 曳航体 ３ ケーブル ５ ジンバルシーブ ６ シーブ ７ 吊点 １０ シーブ中心 １１ ケーブル抑え部 １２，１３，１４ 角度
センサー ２２ 演算部 ２３ 表示部 β ケーブルの投入方位2 Towed vehicle 3 Cable 5 Gimbal sheave 6 Sheave 7 Lifting point 10 Sheave center 11 Cable restraint section 12, 13, 14 Angle sensor 22 Calculation section 23 Display section β Cable input direction
Claims (1)
するジンバルシーブのシーブと該シーブの中心に回動自
在に支持されたケーブル抑え部とを介して曳航体に連結
されたケーブルを投入すると共に、前記ジンバルシーブ
のＸ軸、Ｙ軸の回転角度θｘ, θｙ及びケーブル抑え部
のシーブの中心での回転角度θaｙを検出する３個の回
転角度センサーを設け、これら３センサーからの検出情
報によりケーブル投入方位を演算して表示する手段を設
けたケーブル方位演算装置。1. A cable connected to a towed body through a sheave of a gimbal sheave having three degrees of freedom attached to a frame and a cable retainer rotatably supported at the center of the sheave, and , Three rotation angle sensors for detecting the rotation angles θx and θy of the X-axis and Y-axis of the gimbal sheave and the rotation angle θay at the center of the sheave of the cable restraint, and the cable is detected by these three sensors. A cable azimuth calculation device provided with means for calculating and displaying the input azimuth.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20427691A JPH0549134A (en) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | Cable azimuth arithmetic unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20427691A JPH0549134A (en) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | Cable azimuth arithmetic unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0549134A true JPH0549134A (en) | 1993-02-26 |
Family
ID=16487803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20427691A Pending JPH0549134A (en) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | Cable azimuth arithmetic unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0549134A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017201544A1 (en) | 2017-01-31 | 2018-08-02 | Deere & Company | Arrangement for determining a spatial orientation of a cable section unwound from a cable drum |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5668205A (en) * | 1979-11-10 | 1981-06-08 | Nippon Telegraph & Telephone | Device for measuring water incident angle and azimuth of submarine cable |
| JPH0424188A (en) * | 1990-05-18 | 1992-01-28 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Cable direction operating device |
-
1991
- 1991-08-14 JP JP20427691A patent/JPH0549134A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5668205A (en) * | 1979-11-10 | 1981-06-08 | Nippon Telegraph & Telephone | Device for measuring water incident angle and azimuth of submarine cable |
| JPH0424188A (en) * | 1990-05-18 | 1992-01-28 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Cable direction operating device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017201544A1 (en) | 2017-01-31 | 2018-08-02 | Deere & Company | Arrangement for determining a spatial orientation of a cable section unwound from a cable drum |
| US10662023B2 (en) | 2017-01-31 | 2020-05-26 | Deere & Company | Arrangement for determining a spatial orientation of a line portion unwound from a cable drum |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2914540B1 (en) | Control system for cables or similar | |
| US7389735B2 (en) | Docking supporting apparatus, and marine vessel including the apparatus | |
| US8437979B2 (en) | Smart tether system for underwater navigation and cable shape measurement | |
| JP4214219B2 (en) | Ship handling support device for berthing | |
| JP2016055772A (en) | Own ship surrounding display device and own ship surrounding information display method | |
| WO2019093416A1 (en) | Sailing support system for ship | |
| CN112066953B (en) | Underwater investigation equipment collecting and releasing and underwater position measuring system | |
| JP2006220436A (en) | Apparatus for reducing effect of oscillation of multi-beam echo sounding device or ocean floor research vessel with same | |
| JP2005028891A (en) | Ship steering facility for berthing | |
| US6082710A (en) | Device for the retrieval of ocean bottom seismic cable | |
| US20160274585A1 (en) | Method for reducing the swinging of ships, anchored or moored to a buoy, and device for the implementation thereof | |
| JPH0549134A (en) | Cable azimuth arithmetic unit | |
| JPH0424188A (en) | Cable direction operating device | |
| JP2779308B2 (en) | Ship mooring monitoring system | |
| JP7402464B2 (en) | Wave analysis system | |
| KR102109076B1 (en) | Method and apparatus for controlling stability of ship using reaction wheel | |
| Kitowski | Selection of UUV Type ROV Equipment and Cooperation System with USV" Edredon" in Protection Tasks of Ports and Critical Objects | |
| JPH0637038Y2 (en) | Marine towline position display device | |
| JP2000095184A (en) | Device for preventing lateral displacement in the course of towboat | |
| JP4310638B2 (en) | Float device with camera | |
| KR200294521Y1 (en) | A Position Identify Unit of A Ship Direction Key | |
| US20240126262A1 (en) | Automatic determination of mooring direction of boat | |
| JP2001317925A (en) | Water-entering angle measuring device for long body to be laid on sea bottom, and monitoring device for laying state | |
| JP2020139928A (en) | Navigation support device | |
| JP2545220B2 (en) | Underwater position indicator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970128 |