RU2525606C1 - Device and method for automatic control of scheduled vessel movement - Google Patents

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: system includes receiver (1) of satellite navigation system, route selector (2) with outputs of the set path angle (PA) signal and the set angle φ_set of course angle, adjuster (3) of rudder displacement angle δ_set, steering gear (4), adjuster (5) of propeller shaft rpm n_set, propeller shaft drive (6), adjuster (7) of maneuvering device rpm n_man, maneuvering device (8), comparison unit (9), differential unit (10), control law correction unit (11) for rudder displacement angle δ, propeller shaft rpm n_set, maneuvering device rpm n_man, unit (12) of path angle (PA) vector position limit values four sectors, control ratio generator (13) and vessel (14) which all are interconnected. The system implements standard and precise control of vessel movement depending on results of comparison of difference between path angle (PA) from satellite navigation system receiver (1) and the set course signal φ_set from route selector (1) with constant C and on position of path angle (PA) vector in corresponding zone of path angle (PA) signal four limit values, thus determining adjustment ratios for each of three channels of vessel control.

EFFECT: higher accuracy and safety of scheduled vessel movement control.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области судовождения и может быть использовано для автоматического управления движением судна с использованием в качестве основной информации о состоянии судна текущих широты и долготы.The invention relates to the field of navigation and can be used to automatically control the movement of the vessel using current latitude and longitude as the main information about the condition of the vessel.

Известна система автоматического управления судном, содержащая задатчик путевого угла, блок формирования путевого угла и бокового сноса судна, блок формирования угловой скорости и датчик угла и перекладки руля. Выход задатчика путевого угла и первый выход блока формирования путевого угла и бокового сноса судна подключены через блок формирования приращения к первому входу рулевого привода, ко второму и к третьему входам которого подключены соответственно выходы блока формирования угловой скорости и датчика угла перекладки руля (патент RU 2240953 C1, B63H 25/04, 27.11.2004 г.) В известной системе управление движением судна осуществляют по сигналам текущего путевого угла, заданного путевого угла и угловой скорости судна, на основании которых формируется закон управления рулевым приводом судна.A known system for automatic control of a vessel comprising a track angle adjuster, a block for forming a track angle and lateral drift of a ship, a block for forming an angular velocity, and an angle and rudder sensor. The output of the path angle adjuster and the first output of the path angle and side drift formation unit are connected through the increment formation unit to the first input of the steering gear, the outputs of the angular speed formation unit and the rudder angle sensor are connected respectively to the second and third inputs of it (patent RU 2240953 C1 , B63H 25/04, 11/27/2004) In the known system, the movement of the ship is controlled by the signals of the current track angle, the set track angle and the angular velocity of the ship, based on which the law is formed at board steering ship.

Известно также устройство для управления судном по расписанию, содержащее канал регулирования угла δ перекладки руля судна, канал регулирования оборотов n гребного вала судна, приемник спутниковой навигационной системы (CHC), выход сигнала путевого угла (ПУ) которого подключен к первому входу канала регулирования угла δ перекладки руля, а выход скорости V судна указанного приемника - к первому входу канала регулирования оборотов n гребного вала, задатчик маршрута, выход заданного угла узд курса которого подключен ко второму входу канала регулирования угла перекладки руля, а выход заданной скорости φ_зд задатчика маршрута судна - к первому входу канала регулирования оборотов n гребного вала, способ автоматического управления движением судна (патент RU 2292289 C1, Б.И. №3, 27.01. 2007 г.), принятый в качестве прототипа,There is also known a device for controlling a ship according to a schedule, comprising a channel for controlling the angle δ of the rudder, a channel for controlling the speed n of the propeller shaft of the satellite receiver of the satellite navigation system (CHC), the output of the signal of the track angle (PU) of which is connected to the first input of the channel for adjusting the angle δ rudder shifts, and the output of the vessel V speed of the specified receiver to the first input of the speed control channel n of the propeller shaft, the route adjuster, the output of a given angle of which the bridle of the course is connected to the second input of the reg adjusting the rudder angle, and the output of the given speed φ _{rear of the} vessel route setter - to the first input of the speed control channel n of the propeller shaft, a method for automatically controlling the movement of the vessel (patent RU 2292289 C1, B.I. No. 3, January 27, 2007), adopted as a prototype,

В указанном устройстве автоматическое управление движением судна осуществляется аналогично описанному выше, но с дополнительной корректировкой заданного значения путевого угла в процессе плавания из точки «А» в точку «Б», затем в точку «В»… по заданному маршруту.In the specified device, the automatic control of the vessel’s movement is carried out similarly to the one described above, but with additional adjustment of the set value of the track angle during navigation from point “A” to point “B”, then to point “C” ... along the given route.

Известные системы и способы автоматического управления движением судна обеспечивают движение судна по заданному направлению.Known systems and methods for automatically controlling the movement of the vessel provide the movement of the vessel in a given direction.

Недостатками указанных устройств и способа управления судном являются:The disadvantages of these devices and the method of controlling the vessel are:

- отсутствие контроля за нахождением судна в заданной точке траектории в заданное время, т.е. не контролируется совпадение заданного положения судна в пространстве и во времени с текущим положением,- lack of control over the location of the vessel at a given point in the trajectory at a given time, i.e. the coincidence of the given position of the vessel in space and time with the current position is not controlled,

- при появлении поперечных возмущающих силовых воздействий на судно создается большой угол дрейфа судна, что приводит к уходу с заданной траектории движения, а также к экономическим и временным потерям; так как в качестве основной информации используется не координатная информация о местоположении судна, а его угловое направление движения,- when transverse disturbing force effects on the vessel appear, a large drift angle of the vessel is created, which leads to departure from a given trajectory of movement, as well as to economic and temporary losses; since the basic information is not the coordinate information about the location of the vessel, but its angular direction of movement,

- использование только кормового рулевого привода для управления движением судна по заданной траектории создает дополнительный угол дрейфа в процессе изменения направления движения судна, который приводит также к дополнительным отклонениям от заданной траектории в поперечной плоскости судна,- the use of only aft steering gear to control the movement of the vessel along a given trajectory creates an additional drift angle in the process of changing the direction of movement of the vessel, which also leads to additional deviations from a given trajectory in the transverse plane of the vessel,

- затруднен проход судном узкостей из-за появления угла дрейфа и бокового сноса судна относительно заданной траектории движения.- the narrowing of the vessel due to the appearance of the drift angle and lateral drift of the vessel relative to a given trajectory of movement is difficult.

Техническим результатом изобретения является повышение точности, экономичности управления движением судном по расписанию, безопасности проводки судна в узкостях и обеспечение возможности перехода на типовое (штатное) управление движением судна при наличии возмущающих сил в поперечном направлении судна.The technical result of the invention is to increase the accuracy, cost-effectiveness of controlling the movement of the vessel on schedule, the safety of the wiring of the vessel in the narrowness and providing the possibility of transition to the standard (full-time) control of the movement of the vessel in the presence of disturbing forces in the transverse direction of the vessel.

Технический результат достигается тем, что в устройство для управления судном по расписанию, содержащее канал регулирования угла δ перекладки руля судна, канал регулирования оборотов n гребного вала судна, приемник спутниковой навигационной системы (CHC), выход сигнала путевого угла (ПУ) которого подключен к первому входу канала регулирования угла δ перекладки руля, а выход скорости V судна указанного приемника - к первому входу канала регулирования оборотов n гребного вала, задатчик маршрута, выход заданного угла φ_зд курса которого подключен ко второму входу канала регулирования угла перекладки руля, а выход заданной скорости V_зд. задатчика маршрута судна - к первому входу канала регулирования оборотов n гребного вала, введены подруливающее устройство судна, регулятор оборотов n_подр подруливающего устройства, образующих канал регулирования оборотов n_подр подруливающего устройства судна, формирователь коэффициентов законов управления, блок четырех секторов граничных значений углов положения вектора ПУ:The technical result is achieved by the fact that in the device for controlling the vessel according to the schedule, containing the channel for adjusting the angle δ of the rudder of the vessel, the channel for controlling the speed n of the propeller shaft of the vessel, the satellite navigation system (CHC) receiver, the output of the signal of the track angle (PU) of which is connected to the first Valid channel adjustment angle δ rudder speed V and the output of said receiver vessel - to the first input channel adjustment of revolutions n of the propeller shaft, the route setting unit, the output angle φ _zd predetermined rate which Con ene to the second input channel adjusting rudder angle, and the predetermined output speed V _zd. Setpoint vessel route - to the first input channel adjustment of revolutions n of the propeller shaft, introduced thruster vessel apparatus revolutions n _consecutive regulator thruster forming n _consecutive speed control channel thruster vessel device driver control laws coefficient block four sectors boundary values angles vector position PU :

«а)» (-π/4)=+7π/4 < угол вектора ПУ < + π/4, или“A)” (-π / 4) = + 7π / 4 <angle of the vector of the PN <+ π / 4, or

«б)» +π/4 < угол вектора ПУ < +3π/4, или“B)” + π / 4 <angle of the vector of the control vector <+ 3π / 4, or

«в)» +3π/4 < угол вектора ПУ < +5π/4, или“C)” + 3π / 4 <angle of the PN vector <+ 5π / 4, or

«г)» +5π/4 < угол вектора ПУ < +7π/4=(-π/4),"D)" + 5π / 4 <angle of the vector of the control vector <+ 7π / 4 = (- π / 4),

блок сравнения, блок разностей и блок коррекции законов управления угла δ перекладки руля, оборотов n гребного вала, оборотов n_подр подруливающего устройства, выход ПУ приемника CHC и выход заданного угла φ_зд курса задатчика маршрута подключены к входам блока сравнения, выполненного с возможностью формирования модуля разности |ПУ-φ_зд| на выходе, который соединен с первым входом блока разностей, второй вход которого подключен к выходу формирования текущей широты Ф или долготы γ судна приемника CHC, а третий - к выходу заданного угла φ_зд курса задатчика маршрута, который соединен с первым входом блока коррекции законов управления указанных каналов регулирования, второй, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходом блока разностей, с выходом формирователя коэффициентов законов управления, с выходом указанного блока четырех секторов, с выходом сигнала угла курса φ из приемника CHC, который соединен с первым входом формирователя коэффициентов законов регулирования и входом блока четырех секторов граничных значений углов положения вектора ПУ, второй вход формирователя коэффициентов законов управления подключен ко второму выходу блока разности, а выход указанного блока коррекции - к третьим входам канала регулирования угла δ перекладки руля и канала регулирования оборотов гребного вала и входу канала регулирования подруливающего устройства судна.a comparison unit block differences and the correction unit control laws angle δ rudder of revolutions n of the propeller shaft revolutions n _consecutive thruster UE receiver output CHC and output the predetermined angle φ _zd rate set point of the route connected to the inputs of the comparison unit configured to form a module differences | PU-φ _health | at the output, which is connected to the first input of the difference block, the second input of which is connected to the output of the formation of the current latitude Ф or longitude γ of the vessel of the receiver CHC, and the third to the output of the given angle φ _{h of the} course setter, which is connected to the first input of the control law correction block the specified control channels, the second, third, fourth and fifth inputs of which are connected respectively with the output of the difference block, with the output of the shaper of the coefficients of control laws, with the output of the specified block of four sectors, with the output m of the angle signal φ from the receiver CHC, which is connected to the first input of the shaper of the coefficients of the regulation laws and the input of the block of four sectors of the boundary values of the angles of the position of the vector of the PU, the second input of the shaper of the coefficients of the control laws is connected to the second output of the difference block, and the output of the specified correction block is connected to the third inputs of the channel for controlling the angle δ of the rudder shift and the channel for controlling the speed of the propeller shaft and the input of the channel for regulating the thruster of the vessel.

Технический результат в способе обеспечивается тем, что в способе автоматического управления движением судна по расписанию, в котором сигналы путевого угла ПУ и скорости хода судна V из приемника CHC подают на входы каналов регулирования угла δ рулевого привода и на вход канала регулирования оборотов n привода гребного вала соответственно, сигналы заданного угла φ_З курса _∂. и заданной скорости V_зд. хода из задатчика маршрута подают в канал регулирования угла δ рулевого привода и в канал регулирования оборотов n привода гребного вала соответственно, в которых формируют законы типового управления указанными параметрами, сигнал путевого угла ПУ из приемника CHC и сигнал заданного угла φ_зд курса из задатчика маршрута сравнивают в блоке сравнения, на выходе которого формируют модуль разности |ПУ-φ_зд|, который сравнивают с постоянной C, если выполняется условие |ПУ-φ_зд|>C, то через интервалы времени Δt повторяют операцию сравнения сигнала модуля |ПУ-φ_зд| с постоянной C до тех пор, пока указанное условие |ПУ-φ_зд|>C выполняется; если выполняется условие |ПУ-φ_зд|≤C, осуществляют корректировку сформированных ранее законов управления угла δ рулевого привода и оборотов n привода гребного вала, для этого в блоке разностей формируют сигналы разности текущей широты Ф и заданной широты Ф_зд судна и текущей долготы γ и заданной долготы γ_зд судна из задатчика маршрута, которые подают в блок коррекции законов управления; в блоке четырех секторов путевого угла формируют зоны четырех сектора граничных значений вектора ПУ:The technical result in the method is ensured by the fact that in the method of automatically controlling the vessel’s movement according to a schedule, in which the signals of the steering angle of the launcher and the speed of the vessel V from the receiver CHC are fed to the inputs of the angle control channels δ of the steering drive and to the input of the speed control channel n of the propeller shaft drive accordingly, the signals of a given angle φ _{З of the} course _∂ . and a given speed V _Zd . stroke of the setpoint path is fed into the channel adjustment angle δ of the steering actuator and speed control n drive propeller shaft passage, respectively, which form the model control laws specified parameters, track angle PU signal from the receiver CHC signal and the predetermined angle φ _zd rate of setpoint route compared in the comparison unit, at the output of which the difference module | PU-φ _zd | is formed, which is compared with the constant C, if the condition | PU-φ _zd |> C is fulfilled, then the signal comparison operation is repeated at time intervals Δt module | PU-φ _health | with constant C until the indicated condition | PU- _φw |> C is satisfied; if the condition | _zd PU-φ | ≤C, formed previously performed adjustment of the steering control laws and drive δ n revolutions of the propeller drive shaft, this difference in block form the difference signals, and current latitude F F _zd given latitude and the present longitude vessel γ and a predetermined longitude γ setpoint _bld vessel from the route which is fed to correction unit control laws; in the block of four sectors of the track angle form the zone of four sectors of the boundary values of the vector PU:

«а)» (-π/4)=+7π/4 < угол вектора ПУ < +π/4, или“A)” (-π / 4) = + 7π / 4 <angle of the vector of the PN <+ π / 4, or

«б)» +π/4 < угол вектора ПУ < +3π/4, или“B)” + π / 4 <angle of the vector of the control vector <+ 3π / 4, or

«в)» +3π/4 < угол вектора ПУ < +5π/4, или“C)” + 3π / 4 <angle of the PN vector <+ 5π / 4, or

«г)» +5π/4 < угол вектора ПУ < +7π/4=(-π/4),"D)" + 5π / 4 <angle of the vector of the control vector <+ 7π / 4 = (- π / 4),

определяют, в каком из указанных секторов находится в данный момент времени вектор путевого угла ПУ и вводят граничные значения ПУ соответствующего выявленного сектора в формирователь коэффициентов законов управления и блок коррекции законов управления, при этом:determine in which of the indicated sectors the path vector of the control path vector is located at a given moment of time and enter the boundary values of the control gear of the corresponding identified sector into the generator of coefficients of control laws and the block of correction of control laws, while:

если вектор ПУ находится в зоне а), то в формирователе коэффициентов законов управления формируют:if the PU vector is in zone a), then in the generator of coefficients of control laws form:

коэффициенты K₁ и $$K_{1.}^1$$

с использованием констант C₁, $$C_1^1$$

и сигнала угла курса φ из приемника CHC:coefficients K ₁ and $$K_{\mathrm{one}.}^{\mathrm{one}}$$

using constants C ₁ , $$C_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

and the heading angle signal φ from the receiver CHC:

K₁=C₁/cos(φ),K ₁ = C ₁ / cos (φ),

$${\text{K}}_{\text{1}}^{\text{1}}={\text{C}}_{\text{1}}^{\text{1}}\text{/cos}\left(\varphi \right)$$

, $${\text{K}}_{\text{one}}^{\text{one}}={\text{C}}_{\text{one}}^{\text{one}}\text{/ cos}\left(\varphi \right)$$

,

которые вводят в блок коррекции законов управления угла δ перекладки руля, оборотов n гребного вала, оборотов n_подр подруливающего устройства, где формируют сигнал коррекции закона управления угла δ рулевого привода:are inputted to the block compensation control laws angle δ rudder propeller shaft revolutions n, n _consecutive rotations of the steering device, wherein the correction signal is formed angle δ of the steering actuator control law:

$$\Delta {\delta }_{корр.}=K_1\left(\gamma -{\gamma }_{зд}\right)+K_1^{1}d\left(\gamma -{\gamma }_{зд}\right)/dt$$

, $$\Delta {\delta }_{\mathrm{to}\mathrm{about}RR.}=K_{\mathrm{one}}\left(\gamma -{\gamma }_{sd}\right)+K_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}d\left(\gamma -{\gamma }_{sd}\right)/dt$$

,

который вводят в канал регулирования угла δ рулевого привода, а сигналы K₁(ПУ-φ_зд)+K₂ω, где ω - угловая скорость судна, из приемника CHC и задатчика маршрута, отключают от канала регулирования угла δ рулевого привода;which is introduced into the channel for adjusting the angle δ of the steering drive, and the signals K ₁ (PU-φ _rear ) + K ₂ ω, where ω is the angular velocity of the vessel, from the receiver CHC and the route setter, are disconnected from the channel for adjusting the angle δ of the steering drive;

коэффициент регулирования K₂ с использованием константы G₂ и сигнала угла курса φ из приемника CHC:control factor K ₂ using constant G ₂ and a course angle signal φ from the receiver CHC:

K₂=C₂/cos(φ),K ₂ = C ₂ / cos (φ),

который вводят в блок коррекции законов управления для формирования сигнала коррекции закона управления оборотами гребного вала Δn_зд.:which is introduced into the block of correction of control laws to generate a signal for the correction of the law of control of the speed of the propeller shaft Δn _rear :

Δn_зд.=-K₂(Ф-Ф_зд),Δn _bldg. = -K ₂ (f- _{f rear} ),

который вводят в канал регулирования оборотов n гребного вала:which is introduced into the speed control channel n of the propeller shaft:

n_зд.=Δn_зд+K₁(V-V_зд)+f(n,V);n _building = Δn _zd + K ₁ (VV _zd ) + f (n, V);

коэффициент регулирования K₃ с использованием константы C₃ и сигнала угла курса φ из приемника CHC:control coefficient K ₃ using constant C ₃ and a course angle signal φ from the receiver CHC:

K₃=C₃/cos(φ),K ₃ = C ₃ / cos (φ),

в блоке коррекции законов управления формируют сигнал заданных оборотов n_{подр. зд} подруливающего устройства:in the block of correction of control laws form a signal of the given revolutions n _{sub. rear} thruster:

n_{подр.зд.}=-K₃(γ-γ_зд),n _{undercarriage} = -K ₃ (γ-γ _zd ),

который подают на вход канала регулирования оборотов n_подр подруливающего устройства;which is fed to the input of the speed control channel n _consecutive steering device;

если вектор ПУ находится в зоне сектора б), то в формирователе коэффициентов законов управления формируют:if the PU vector is in the sector of sector b), then in the shaper of coefficients of control laws form:

коэффициенты регулирования K₁ и $$K_{1.}^1$$

c использованием констант C₁, $$C_1^1$$

и сигнала угла курса φ из приемника CHC:control factors K ₁ and $$K_{\mathrm{one}.}^{\mathrm{one}}$$

using constants C ₁ , $$C_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

and the heading angle signal φ from the receiver CHC:

K₁=C₁/cos(180°-φ),K ₁ = C ₁ / cos (180 ° -φ),

$$K_1^1=C_1^1/cos\left(180^o-\varphi \right)$$

, $$K_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}=C_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}/cos\left(\mathrm{one}80^o-\varphi \right)$$

,

которые подают в блок коррекции законов управления, где формируют закон управления рулевым приводом:which are fed to the block of correction of control laws, where they form the law of steering control:

$$\Delta {\delta }_{корр.}=-K_1\left(\gamma -{\gamma }_{зд}\right)-K_1^{1}d\left(\gamma -{\gamma }_{зд}\right)/dt$$

, $$\Delta {\delta }_{\mathrm{to}\mathrm{about}RR.}=-K_{\mathrm{one}}\left(\gamma -{\gamma }_{sd}\right)-K_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}d\left(\gamma -{\gamma }_{sd}\right)/dt$$

,

который подают в канал регулирования угла δ рулевого привода, а сигналыwhich is fed into the steering angle control channel δ of the steering gear, and the signals

K₁(ПУ-φ_зд)+K₂ω из приемника CHC и задатчика маршрута отключают от канала регулирования угла δ рулевого привода;K ₁ (PU-φ _rear ) + K ₂ ω from the receiver CHC and the route setter are disconnected from the channel for controlling the angle δ of the steering drive;

коэффициент регулирования K₂ с использованием константы C₂ и сигнала угла курса φ из приемника CHC:control factor K ₂ using constant C ₂ and a course angle signal φ from the receiver CHC:

K₂=C₂/cos(180°-φ),K ₂ = C ₂ / cos (180 ° -φ),

который подают в блок коррекции законов управления для формирования сигнала коррекции закона управления оборотами Δn_зд гребного вала n_подр;which is fed to the correction block of control laws to generate a correction signal of the speed control law Δn of the _rear shaft of the propeller n _sub ;

Δn_зд.=K₂(Ф-Ф_зд),Δn _bld. = K ₂ (f- _{f rear} ),

который вводят на вход канала регулирования оборотами n гребного вала, где формируют сигнал задания оборотов n_зд гребного вала:which is introduced to the input channel adjustment revolutions n of the propeller shaft, wherein the reference signal is formed of revolutions n of the propeller shaft _zd:

n_зд.=Δn_зд+K₁(V-V_зд)_.+f(n,V);n _building = Δn _zd + K ₁ (VV _zd ) _. + f (n, V);

коэффициент регулирования K₃ с использованием константы C₃ и сигнала угла курса φ из приемника CHC:control coefficient K ₃ using constant C ₃ and a course angle signal φ from the receiver CHC:

K₃=C₃/cos(180°-φ),K ₃ = C ₃ / cos (180 ° -φ),

который подают в блок коррекции законов управления, где формируют сигнал заданных оборотов n_{подр. зд} подруливающего устройства:which is fed into the correction block of control laws, where a signal of predetermined revolutions n _{subr. rear} thruster:

n_{подр.зд.}=K₃(γ-γ_зд),n _{undercarriage} = K ₃ (γ-γ _zd ),

который подают в канал регулирования оборотов n_подр подруливающего устройства;which is fed to the speed control channel n _consecutive steering device;

если вектор ПУ находится в секторе в), то в формирователе коэффициентов законов управления формируют:if the PU vector is in sector c), then in the shaper of coefficients of control laws form:

коэффициент регулирования K₄ с использованием константы C₄ и сигнала угла курса φ из приемника CHC:control factor K ₄ using constant C ₄ and a course angle signal φ from the receiver CHC:

K₄=C₄/cos(90°-φ),K ₄ = C ₄ / cos (90 ° -φ),

который вводят в блок коррекции законов управления, где формируют сигнал управления рулевым приводом Δδ_корр which is introduced into the block of correction of control laws, where they form the steering signal Δδ _corr

Δδ_корр=-K₄(Ф-Ф_зд),Δδ _corr = -K ₄ (f- _{f rear} ),

который подают на вход канала регулирования угла δ рулевого привода, а сигналы K₁(ПУ-φ_зд)+K₂ω, подаваемые на вход канала регулирования угла δ рулевого привода из приемника CHC и задатчика маршрута, отключают;which is fed to the input of the channel for adjusting the angle δ of the steering drive, and the signals K ₁ (PU-φ _rear ) + K ₂ ω supplied to the input of the channel for adjusting the angle δ of the steering drive from the receiver CHC and the route setter are turned off;

коэффициент регулирования K₅ с использованием константы C₅, и сигнала угла курса φ из приемника CHC:control factor K ₅ using the constant C ₅ and the heading angle signal φ from the receiver CHC:

K₅=C₅/cos(90°-φ),K ₅ = C ₅ / cos (90 ° -φ),

который подают в блок коррекции законов управления для формирования сигнала коррекции оборотов Δn_зд гребного вала:which is fed to the correction block of the control laws for generating a signal for the correction of revolutions Δn of the _rear shaft:

Δn_зд.=-K₅(γ-γ_зд),Δn _bldg. = -K ₅ (γ-γ _zd ),

который подают на вход канала регулирования оборотов n гребного вала где формируют закон управления:which is fed to the input of the speed control channel n of the propeller shaft where the control law is formed:

n_зд.=Δn_зд+K₁(V-V_зд)+f(n,V_.);n _{building Zd} = Δn + K ₁ (VV _{zd) + f (n, V.} );

коэффициент регулирования K₃ с использованием константы С₃ и сигнала угла курса - φ из приемника CHC:control coefficient K ₃ using constant C ₃ and a heading angle signal - φ from the receiver CHC:

K₃=C₃/cos(90°-φ),K ₃ = C ₃ / cos (90 ° -φ),

который подают в блоке коррекции законов управления, где формируют сигнал скорости n_{подр. зд} подруливающего устройства:which is served in the block of correction of control laws, where they form a signal of speed n _{sub. rear} thruster:

n_{подр.зд.}=K₃(Ф-Ф_зд),n _{undercarriage} = K ₃ (f- _{f rear} ),

который подают на вход канала регулирования оборотов n_подр подруливающего устройства, который вводят в подруливающее устройство;which is fed to the input channel adjustment revolutions n _consecutive steering device, which is introduced into the thruster;

если вектор ПУ находится в зоне сектора г), то в формирователе коэффициентов законов управления формируют:if the PU vector is in the zone of sector d), then in the shaper of coefficients of control laws form:

коэффициент регулирования K₄ с использованием константы C₄ и сигнала угла курса φ из приемника CHC:control factor K ₄ using constant C ₄ and a course angle signal φ from the receiver CHC:

K₄=C₄/cos(270°-φ),K ₄ = C ₄ / cos (270 ° -φ),

который подают в блок коррекции законов управления, где формируют сигнал управления рулевым приводом Δδ_корр:which is fed to the correction block of the control laws, where they form the steering signal control Δδ _corr :

Δδ_корр=-K₄(Ф-Ф_зд),Δδ _corr = -K ₄ (f- _{f rear} ),

который подают на вход канала регулирования угла δ рулевого привода, а сигналы K₁(ПУ-φ_зд)+K₂ω, подаваемые на вход канала регулирования угла δ рулевого привода из приемника CHC и задатчика маршрута, отключают;which is fed to the input of the channel for adjusting the angle δ of the steering drive, and the signals K ₁ (PU-φ _rear ) + K ₂ ω supplied to the input of the channel for adjusting the angle δ of the steering drive from the receiver CHC and the route setter are turned off;

коэффициент регулирования K₅ с использованием константы C₅, и сигнала угла курса φ - из приемника CHC:the control coefficient K ₅ using the constant C ₅ and the heading angle signal φ from the receiver CHC:

K₅=C₅/cos(270°-φ),K ₅ = C ₅ / cos (270 ° -φ),

который подают в блок коррекции законов управления, где формируют сигнал коррекции оборотов Δn_зд гребного вала:which is fed to correction unit control laws, wherein the correction signal is formed of revolutions Δn _rear propeller shaft:

Δn_зд=K₅(γ-γ_зд),Δn _rear = K ₅ (γ-γ _rear ),

который подают на вход канала регулирования оборотов n гребного вал, формируя закон управления приводом гребного вала: n_зд=Δn_зд+K₁(V-V_зд)+f(n,V);which is fed to the input of the speed control channel n of the propeller shaft, forming the control law of the propeller shaft drive: n _health = Δn _health + K ₁ (VV _health ) + f (n, V);

коэффициент регулирования K₃ с использованием константы C₃ и сигнала угла курса φ из приемника CHC:control coefficient K ₃ using constant C ₃ and a course angle signal φ from the receiver CHC:

K₃=C₃/cos(270°-φ),K ₃ = C ₃ / cos (270 ° -φ),

который вводят в блоке коррекции законов управления, где формируют n_{подр. зд :} which is entered in the block of correction of control laws, where n _{sub. rear:}

n_{подр.зд.}=-K₃(Ф-Ф_зд),n _{undercarriage} = -K ₃ (f- _{f rear} ),

который подают на вход канала регулирования оборотов n_подр подруливающего устройства;which is fed to the input of the speed control channel n _consecutive steering device;

коэффициент регулирования K₄ с использованием константы C₄ и сигнала угла курса φ - из приемника CHC:control coefficient K ₄ using constant C ₄ and the signal of the course angle φ - from the receiver CHC:

K₄=C₄/cos(270°-φ),K ₄ = C ₄ / cos (270 ° -φ),

который подают в блок коррекции законов управления, где формируют сигнал управления углом Δδ_корр рулевого привода:which is fed to the correction block of control laws, where they form the control signal for the angle Δδ _{corr of the} steering gear:

Δδ_корр=-K₄(Ф-Ф_зд),Δδ _corr = -K ₄ (f- _{f rear} ),

который подают на вход канала регулирования угла δ рулевого привода δ, а сигналы K₁(ПУ-φ_зд)+K₂ω, подаваемые на вход канала регулирования угла δ рулевого привода из приемника CHC и задатчика маршрута, отключают;which is fed to the input of the channel for adjusting the angle δ of the steering drive δ, and the signals K ₁ (PU-φ _rear ) + K ₂ ω supplied to the input of the channel for adjusting the angle δ of the steering drive from the receiver CHC and the route setter are turned off;

коэффициент регулирования K₅ использованием константы C₅, и сигнала угла курса φ из приемника CHC:control factor K ₅ using the constant C ₅ and the heading angle signal φ from the receiver CHC:

K₅=C₅/cos(270°-φ),K ₅ = C ₅ / cos (270 ° -φ),

который подают в блок коррекции законов управления, где формируют сигнал коррекции оборотов Δn_зд гребного вала:which is fed to correction unit control laws, wherein the correction signal is formed of revolutions Δn _rear propeller shaft:

Δn_зд=K₅(γ-γ_зд),Δn _rear = K ₅ (γ-γ _rear ),

который подают на вход канала регулирования оборотов n гребного вала, где формируют закон управления приводом гребного вала:which is fed to the input of the speed control channel n of the propeller shaft, where the control law of the propeller shaft drive is formed:

n_зд=Δn_зд+K₁(V-V_зд)+f(n,V);n _zd = Δn _zd + K ₁ (VV _zd ) + f (n, V);

коэффициент регулирования K₃ с использованием константы C₃ и сигнала угла курса φ из приемника CHC:control coefficient K ₃ using constant C ₃ and a course angle signal φ from the receiver CHC:

K₃=C₃/cos(270°-φ),K ₃ = C ₃ / cos (270 ° -φ),

который подают в блоке коррекции законов управления, где формируют n_{подр. зд} формируют сигнал:which is served in the block correction of control laws, where they form n _{sub. rear} form a signal:

n_{подр.зд.}=-K₃(Ф-Ф_зд),n _{undercarriage} = -K ₃ (f- _{f rear} ),

который подают на вход канала регулирования оборотов n_подр, подруливающего устройства, через интервал времени Δt в блоке сравнения формируют модуль разности сигнала |ПУ-φ_зд| и сравнивают с постоянной C, и если удовлетворяется условие |ПУ-φ_зд|≤C, то через следующие интервалы времени Δt в блоке сравнения повторяют операцию сравнения до тех пор, пока удовлетворяется условие |ПУ-φ_зд|≤C; если в момент времени mΔt указанное условие |ПУ-φ_зд|≤C продолжает удовлетворяться, то повторяют цикл корректировки коэффициентов законов управления указанных параметров; если удовлетворяется неравенство |ПУ-φ_зд|>C, то цикл корректировки законов управления указанными параметрами прекращается и осуществляют типовое управлении указанными параметрами.which is fed to the input of the speed control channel n _sub , thruster, through the time interval Δt in the comparison unit form the signal difference module | PU-φ _health | and compared with a constant C, and if the condition is satisfied | _zd PU-φ | ≤C, then in the next time interval Δt in comparison block comparison operation is repeated until the condition is met | _zd PU-φ | ≤C; if at the time the condition is mΔt | PU-φ _bldg | ≤C still satisfied, then repeat the cycle correction coefficients of these parameters control laws; if the inequality | PU- _φw |> C is satisfied, then the cycle of adjusting the laws of control of the specified parameters is terminated and typical control of the specified parameters is carried out.

На чертеже представлена блок-схема системы автоматического управления движением судна по расписанию.The drawing shows a block diagram of a system for automatically controlling the movement of a ship according to a schedule.

Система автоматического управления судном по расписанию содержит приемник 1 спутниковой навигационной системы (CHC) с выходами сигнала путевого угла (ПУ), текущей скорости V судна, выходом текущих широты и долготы и выходом сигнала угла курса φ, задатчик 2 маршрута с выходами заданного ПУ и заданного φ_зд угла курса, регулятор 3 угла δ_зд перекладки руля, рулевой привод 4, регулятор 5 оборотов n_зд гребного вала, привод 6 гребного вала, регулятор 7 оборотов n_подр подруливающего устройства, подруливающее устройство 8, блок 9 сравнения, блок 10 разностей, блок 11 коррекции законов управления угла δ перекладки руля, оборотов n гребного вала, оборотов n_подр подруливающего устройства, блок 12 четырех секторов граничных значений углов положения вектора ПУ, формирователь 13 коэффициентов законов управления и судно 14 - объект управления.The scheduled ship’s automatic control system contains a satellite navigation system (CHC) receiver 1 with outputs of the track angle (CI) signal, current vessel speed V, current latitude and longitude output and heading angle signal φ, route preset 2 with outputs of the given control and set _zd heading angle φ, the angle knob 3, δ _zd rudder steering actuator 4, the controller 5 turns n _zd propeller shaft, the propeller drive shaft 6, the controller 7 turns n _consecutive thruster thruster unit 8, a comparing unit 9, the control unit 10 to the differences second, unit 11 the control laws of correction of the angle δ rudder propeller shaft revolutions n, n _consecutive rotations of the steering device, the block 12 four sectors of the boundary values of angles vector position PU, the coefficients generator 13 the control laws and the vessel 14 - the control object.

Выход сигнала ПУ приемника CHC подключен к входу канала регулирования угла δ_зд перекладки руля, образованному регулятором 3 угла δ_зд и рулевым приводом 4, а выход скорости V судна приемника 1 CHC - к первому входу канала регулирования оборотов n_зд гребного вала, образованного регулятором 5 оборотов гребного вала и приводом 6 гребного вала. Выход ПУ приемника 1 CHC и выход заданного угла φ_зд курса задатчика 2 маршрута подключены к входам блока 9 сравнения, формирующего модуль разности |ПУ-φ_зд| на выходе, который соединен с первым входом блока 10 разностей. Второй вход блока 10 разностей подключен к выходу формирования текущей широты Ф или долготы γ судна приемника CHC, а третий - к выходу заданного угла φ_зд курса задатчика 2 маршрута, соединенному со вторым входом канала регулирования оборотов n_зд гребного вала и первым входом блока 11 коррекции законов управления угла δ перекладки руля, оборотов n гребного вала, оборотов n_подр подруливающего устройства. Второй, третий, четвертый и пятый входы указанного блока 11 коррекции соединены с выходами блока 10 разности, формирователя 13 коэффициентов законов управления, блока 12 четырех секторов граничных значений углов положения вектора ПУ и четвертым выходом сигнала угла φ курса приемника 1 CHC. Выход указанного блока 11 подключен к третьим входам каналов регулирования угла δ перекладки руля, канала регулирования оборотов n_з гребного вала и входу канала регулирования оборотов n_подр, подруливающего устройства 8. Четвертый выход приемника 1 CHC соединен с первым входом формирователя 13 коэффициентов управления, второй вход которого подключен ко второму выходу блока 10 разности, а третий - к входу блока 12 четырех секторов, который формирует зоны четырех граничных значений ПУ:The signal output of the PU of the receiver CHC is connected to the input of the channel for controlling the angle δ _{rear of the} rudder, formed by the angle controller 3 of δ _rear and the steering gear 4, and the output of the speed V of the vessel of the receiver 1 CHC is connected to the first input of the channel for controlling the speed n of the _rear shaft formed by the regulator 5 speed of the propeller shaft and drive 6 of the propeller shaft. Yield CHC UE receiver 1 and the output angle φ predetermined rate setpoint _bld route 2 are connected to inputs of the comparator unit 9, forming the modulus of the difference | _zd PU-φ | at the output, which is connected to the first input of the block 10 differences. The second input unit 10 differences connected to the output of forming the current latitude F or longitude CHC receiver γ vessel, and the third - to the output of the predetermined angle φ _zd rate setpoint 2 route connected to the second input channel adjustment revolutions n _zd propeller shaft and the first input 11, the correction unit laws steering angle δ rudder propeller shaft revolutions n, n _consecutive rotations of the steering device. The second, third, fourth and fifth inputs of the indicated correction block 11 are connected to the outputs of the difference block 10, the shaper 13 of the coefficients of the control laws, the block 12 of the four sectors of the boundary values of the angles of the position of the vector PU and the fourth signal output of the angle φ of the receiver 1 CHC. Output of said block 11 is connected to the third input channel adjustment angle δ rudder speed control channel n _of the propeller shaft and the entry channel n _consecutive speed control, the steering device 8. The fourth output of receiver 1 CHC is connected to the first input driver 13 of the control coefficients, a second input which is connected to the second output of the difference block 10, and the third to the input of the block 12 of four sectors, which forms the zone of the four boundary values of PU:

«а)» (-π/4)=+7π/4 < угол вектора ПУ < +π/4, или“A)” (-π / 4) = + 7π / 4 <angle of the vector of the PN <+ π / 4, or

«б)» +π/4 < угол вектора ПУ < +3π/4, или“B)” + π / 4 <angle of the vector of the control vector <+ 3π / 4, or

«в)» +3π/4 < угол вектора ПУ < +5π/4, или“C)” + 3π / 4 <angle of the PN vector <+ 5π / 4, or

«г)» +5π/4 < угол вектора ПУ < +7π/4=(-π/4)."D)" + 5π / 4 <angle of the vector of the PN <+ 7π / 4 = (- π / 4).

Способ управления в системе автоматического управления движением судна по расписанию осуществляется следующим образом.The control method in the system of automatic control of the movement of the vessel according to the schedule is as follows.

Типовое управление по путевому углу ПУ=φ_зд формируется во 2^ой подсистеме управления кормовым рулевым приводом. Для этого в регулятор 3 рулевого привода 4 вводят сигналы:Typical control along the track angle PU = φ _rear is formed in the ^2nd subsystem for controlling the stern steering drive. To do this, in the controller 3 of the steering gear 4 enter the signals:

ПУ - текущего путевого угла из приемника 1 (CHC),PU - the current track angle from the receiver 1 (CHC),

φ_зд - заданного (программного) угла курса из задатчика 2 маршрута,φ _rear - a given (software) course angle from route setter 2,

ω - угловой скорости судна, которая формируется в регуляторе 3 рулевого привода.ω is the angular velocity of the vessel, which is formed in the controller 3 of the steering gear.

Закон управления углом д перекладки руля имеет вид:The law of controlling the angle d of the rudder shift is:

$${\delta }_{зд.}=K_1\left(ПУ-{\varphi }_{зд}\right)+K_2\omega ,\left(1\right)$$

$${\delta }_{sd.}=K_{\mathrm{one}}\left(P\mathrm{At}-{\varphi }_{sd}\right)+K_2\omega ,\left(\mathrm{one}\right)$$

где δ_зд - заданный угол перекладки руля,where δ _rear - a given rudder angle,

φ_зд(t) - заданный (программный) угол курса,φ _rear (t) is the given (program) angle of the course,

K_1,K₂ - коэффициенты регулирования;K _1, K ₂ - regulation factors;

Сигнал δ_зд по зависимости (1) с выхода регулятора 3 рулевого привода вводят на вход рулевого привода 4, что обеспечивает вывод судна на путевой угол ПУ, равный заданному (программному) углу курса φ_зд.The signal δ _rear according to (1) from the output of the controller 3 of the steering gear is input to the input of the steering gear 4, which ensures the output of the vessel to the steering angle PU equal to the specified (program) course angle φ _rear .

Для типового управление канала управления оборотами n гребного вала (скоростью хода судна - V=V_зд) на ее вход вводят сигналы: заданной скорости хода V_зд. из задатчика 2 маршрута и текущей скорости хода V из приемника 1 CHC. Эти сигналы вводят на вход регулятора 5 оборотов и гребного вала для формирования закона управления оборотами гребного вала:For a typical control channel control the speed n of the propeller shaft (ship speed - V = V _rear ) to its input signals: the specified speed V _rear. from the master 2 routes and the current speed V from the receiver 1 CHC. These signals are input to the input of the regulator 5 revolutions and the propeller shaft to form the law of control of the revolutions of the propeller shaft:

$$n_{зд.}=K_1{\left(V_1-V_{зд}\right)}_{.}+f\left(n,V\right)\mathrm{,,}\left(2\right)$$

$$n_{sd.}=K_{\mathrm{one}}{\left(V_{\mathrm{one}}-V_{sd}\right)}_{.}+f\left(n,V\right)\mathrm{,,}\left(2\right)$$

где n_зд - заданные обороты гребного вала n,where n _rear - the specified speed of the propeller shaft n,

f(n,V) - типовой закон регулирования оборотов n гребного вала.f (n, V) is a typical law for regulating the revolutions of n propeller shaft.

Если |ПУ-φ_зд|≤C₁, то осуществляется формирование точного закона управления следующим образом.If | PU-φ _zd | ≤C ₁ , then the exact control law is formed as follows.

Переход со штатного (типового) управления с использованием текущего и заданного путевого угла ПУ и заданной скорости хода судна на более точное управление с использованием текущих и заданных широт и долгот, производится только при выполнении условия: модуль от разности путевого угла и заданного значения угла курса не превышает допустимую величину:The transition from the standard (typical) control using the current and predetermined path angle of the launcher and the predetermined speed of the ship to more accurate control using the current and preset latitudes and longitudes is carried out only if the condition is met: the module does not differ from the difference between the direction angle and the set value of the course angle exceeds the permissible value:

|ПУ-φ_зд|≤C_1. | PU-φ _bldg | ≤C _1.

При выполнении этого условия подключается канал регулирования углом оборотов n_подр подруливающего устройства 8; осуществляется перестройка законов управления (1) и канала регулирования углом перекладки руля и оборотами гребного вала закон управления строится с использованием текущих и заданных широт и долгот.Under this condition, connects the angle adjusting channel n _consecutive rotations of the steering device 8; adjustment of the control laws (1) and the control channel by the rudder angle and the speed of the propeller shaft is carried out, the control law is built using the current and specified latitudes and longitudes.

Сигнал ПУ из приемника 1 CHC и сигнал заданного φ_зд угла курса из задатчика 2 маршрута вводят на вход блока 9 сравнения, в котором формируют модуль разности сигналов |ПУ-φ_зд|.The signal receiver of the UE 1 and the signal CHC predetermined angle φ _zd rate setpoint of route 2 is introduced to the input of the comparator unit 9, wherein the modulus of the difference signals is formed | _zd PU-φ |.

Если |ПУ-φ_зд|>C, что соответствует использованию типового режима управления, то сигналы ПУ и φ_зд отключают от входа блока 9 сравнения, а через интервал времени Δt сигналы ПУ и φ_зд вновь вводят в блок 9 сравнения, формируя модуль разности сигналов |ПУ-φ_зд|, и сравнивают с постоянной С. Если |ПУ-φ_зд|>C, то вновь через интервалы времени Δt в блоке 9 сравнения повторяют операции сравнения этих сигналов, при этом функционирует штатное управление движением судна.If | PU-φ _zd |> C, which corresponds to the use of a typical control mode, then the signals of PU and φ _{zd are} disconnected from the input of the comparison unit 9, and after a time interval Δt the signals PU and φ _{zd are} again input into the comparison unit 9, forming the difference module signals | PU-φ _zd |, and compare with constant C. If | PU-φ _zd |> C, then again, at time intervals Δt in block 9 of the comparison, the operations of comparing these signals are repeated, while the regular control of the vessel’s movement is functioning.

Если в блоке 9 сравнения удовлетворяется условие |ПУ-φ_зд|≤C, то формируют точный закона управления следующим образом.If, in block 9 comparison with | PU-φ _bldg | ≤C, the exact form of the control law as follows.

В блоке 10 разностей формируют сигналы разности текущей широты Ф или долготы γ судна из приемника 1 CHC и заданной широты Ф_зд, или заданной долготы γ_зд из задатчика 2 маршрута: (Ф-Ф_зд) или (γ-γ_зд), которые вводят в блок 11 коррекции законов управления угла δ перекладки руля, оборотов n гребного вала, оборотов n_подр подруливающего устройства.In the block of 10 differences, signals of the difference of the current latitude Φ or longitude γ of the vessel from the receiver 1 CHC and the specified latitude Φ _rear , or the given longitude γ _rear from the destination unit 2 of the route: (F-F _rear ) or (γ-γ _rear ) are _generated , which are input in block 11 the control laws of correction of the angle δ rudder propeller shaft revolutions n, n _consecutive rotations of the steering device.

В блоке 12 четырех секторов граничных значений углов положения вектора ПУ формируют сигнал одного из четырех секторов, в котором находится в данный момент вектор ПУ, используя сигнал путевого угла из приемника 1 CHC и сигналы заданных углов соответствующих граничных значений одного из четырех секторов:In block 12 of the four sectors of the boundary values of the angles of position of the vector of the PU, a signal of one of the four sectors in which the vector of the PU is located at the moment is used, using the path angle signal from the receiver 1 CHC and the signals of the given angles of the corresponding boundary values of one of the four sectors:

«а).» (-π/4)=+7π/4 < угол вектора ПУ < +π/4, или“A).” (-Π / 4) = + 7π / 4 <angle of the vector of the PN <+ π / 4, or

«б)» +π/4 < угол вектора ПУ < +3π/4, или“B)” + π / 4 <angle of the vector of the control vector <+ 3π / 4, or

«в)» +3π/4 < угол вектора ПУ < +5π/4, или“C)” + 3π / 4 <angle of the PN vector <+ 5π / 4, or

«г)» +5π/4 < угол вектора ПУ < +7π/4=(-π/4)."D)" + 5π / 4 <angle of the vector of the PN <+ 7π / 4 = (- π / 4).

Сигнал одного из указанных четырех секторов, в котором находится в данный момент вектор ПУ вводят в блок 11 коррекции законов управления для формирования сигналов управления в этом блоке, куда уже введены сигналы разности: (Ф-Ф_зд) или (γ-γ_зд).The signal of one of these four sectors, in which the PU vector is currently located, is input into the block 11 of the correction of control laws to generate control signals in this block, where the difference signals are already entered: (f- _{f w} ) or (γ-g _w ).

В формирователе 13 коэффициентов законов управления формируют коэффициенты регулирования, которые вводят в блок 11 коррекции законов управления, в котором формируют сигналы законов управления:In the shaper 13 of the coefficients of control laws form the regulation coefficients, which are entered into the block 11 of the correction of control laws, in which the signals of the control laws are generated:

коррекция Δδ_кор для канала управления углом перекладки руля кормового рулевого привода 4 с отключением закона управления (1);correction Δδ _cor for the control channel of the rudder angle of the aft steering gear 4 with the control law turned off (1);

коррекции оборотов Δn_зд гребного вала для канала управления оборотами гребного вала;correction of revolutions Δn of the _rear propeller shaft for the control channel of the revolutions of the propeller shaft;

коррекция заданных оборотов n_подр для регулятора 7 подруливающего устройства 8.correction of the set revolutions n _sub for controller 7 of the thruster 8.

При наличии сигнала нахождения ПУ в секторе «а)» из блока 12 четырех секторов формируют:In the presence of a signal of PU location in sector “a)” from block 12 of four sectors form:

коэффициенты регулирования K₁ и $$K_{1.}^1$$

в формирователе 13 коэффициентов законов управления с использованием констант C₁, $$C_1^1$$

и сигнала курса φ из приемника 1 CHC:control factors K ₁ and $$K_{\mathrm{one}.}^{\mathrm{one}}$$

in the shaper 13 coefficients of control laws using constants C ₁ , $$C_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

and course signal φ from receiver 1 CHC:

K₁=C₁/cos(φ),K ₁ = C ₁ / cos (φ),

$${\text{K}}_{\text{1}}^{\text{1}}={\text{C}}_{\text{1}}^{\text{1}}\text{/cos}\left(\varphi \right)$$

. $${\text{K}}_{\text{one}}^{\text{one}}={\text{C}}_{\text{one}}^{\text{one}}\text{/ cos}\left(\varphi \right)$$

.

Сигналы коэффициентов K₁ и $$K_{1.}^1$$

регулирования вводят в блок 11 коррекции законов управления, где формируют сигнал управления углом δ перекладки руля:Signals of the coefficients K ₁ and $$K_{\mathrm{one}.}^{\mathrm{one}}$$

the regulation is introduced into the block 11 correction of control laws, where they form the control signal of the angle δ of the rudder shift:

$${\delta }_{корр.}=K_1\left(\gamma -{\gamma }_{зд}\right)+K_1^{1}d\left(\gamma -{\gamma }_{зд}\right)/dt.\left(1a\right)$$

. $${\delta }_{\mathrm{to}\mathrm{about}RR.}=K_{\mathrm{one}}\left(\gamma -{\gamma }_{sd}\right)+K_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}d\left(\gamma -{\gamma }_{sd}\right)/dt.\left(\mathrm{one}a\right)$$

.

Сигнал Δδ_корр вводят на вход регулятора 3 рулевого привода 4, а сигналы. K₁(ПУ-φ_зд)+K₂ω, подключенные к входу регулятора 3 рулевого привода 4 из приемника 1 CHC и задатчика 2 маршрута отключают, т.е. отключают типовой режим управления по закону (1);The signal Δδ _corr enter the input of the controller 3 of the steering gear 4, and the signals. K ₁ (PU-φ _rear ) + K ₂ ω connected to the input of the regulator 3 of the steering gear 4 from the receiver 1 of the CHC and the setpoint 2 of the route are disconnected, i.e. disable the typical control mode according to the law (1);

коэффициент регулирования K₂ с использованием константы C₂ и сигнала угла φ курса из приемника 1 CHC:regulation coefficient K ₂ using constant C ₂ and the signal of the angle φ of the course from the receiver 1 CHC:

K₂=C₂/cos(φ),K ₂ = C ₂ / cos (φ),

который вводят в блок 11 коррекции законов управления для формирования сигнала коррекции оборотов Δn_зд гребного вала:which is introduced into the control laws of correction block 11 for generating Δn _rear propeller shaft rotational speed correction signal:

Δn_зд=-К₂(Ф-Ф_зд),Δn _rear = -K ₂ (f-F _rear ),

который вводят на вход регулятора 5 оборотов n гребного вала для формирования коррекции закона управления оборотами n_зд гребного вала:which is introduced to the input of regulator 5 revolutions n of the propeller shaft to form a correction control law revolutions n _zd propeller shaft:

$${\text{n}}_{\text{зд}\text{.}}=\Delta {\text{n}}_{з\text{д}}+{\text{K}}_1{{\text{(V-V}}_{\text{зд}}\text{)}}_{\text{.}}+\text{f(n}\text{,V)}\text{, (2a)}$$

. $${\text{n}}_{\text{healthy}\text{.}}=\Delta {\text{n}}_{s\text{d}}+{\text{K}}_{\mathrm{one}}{{\text{(VV}}_{\text{healthy}}\text{)}}_{\text{.}}+\text{f (n}\text{, V)}\text{, (2a)}$$

.

который подают на вход привода 6 оборотов гребного вала;which is fed to the input of the drive 6 revolutions of the propeller shaft;

коэффициент регулирования K₃ с использованием константы C₃ и сигнала угла φ курса из приемника 1 CHC:regulation coefficient K ₃ using constant C ₃ and a signal of the angle φ of the course from the receiver 1 CHC:

K₃=C₃/cos(φ).K ₃ = C ₃ / cos (φ).

В блоке 11 коррекции законов управления формируют сигнал заданных оборотов n_{под зд} подруливающего устройства:In block 11 of the correction of control laws form a signal of the given speed n _{under the rear of the} thruster:

$${\text{n}}_{\text{подр}\text{.зд}\text{.}}={\text{-K}}_{\text{3}}\left(\gamma \text{-}{\gamma }_{\text{зд}}\right)\text{, (3a)}$$

$${\text{n}}_{\text{sub}\text{.zd}\text{.}}={\text{-K}}_{\text{3}}\left(\gamma \text{-}{\gamma }_{\text{healthy}}\right)\text{, (3a)}$$

который вводят на вход регулятора 7 оборотов n_подр, подруливающего устройства 8, сигнал с выхода которого вводят в подруливающее устройство.which is introduced to the input of the controller 7 revolutions n _sub , thruster 8, the output signal of which is introduced into the thruster.

При наличии сигнала о нахождения ПУ в секторе «в)» из блока 12 четырех секторов граничных значений углов положения вектора ПУ формируют коэффициенты регулирования K₁ и $$K_{1.}^1$$

в формирователе 13 коэффициентов законов управления с использованием констант C₁, $$C_1^1$$

и сигнала угла φ курса из приемника 1 CHC:If there is a signal about the location of PU in sector “c)” from block 12 of four sectors of the boundary values of the angles of position of the vector of the PU, the control coefficients K ₁ and $$K_{\mathrm{one}.}^{\mathrm{one}}$$

in the shaper 13 coefficients of control laws using constants C ₁ , $$C_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

and the angle signal φ of the course from the receiver 1 CHC:

K₁=C₁/cos(180°-φ),K ₁ = C ₁ / cos (180 ° -φ),

$$K_1^1=C_1^1/cos\left(180^o-\varphi \right)$$

, $$K_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}=C_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}/cos\left(\mathrm{one}80^o-\varphi \right)$$

,

которые вводят в блок 11 коррекции законов управления, где формируют закон управления рулевьм приводом 4:which are introduced into the block 11 of the correction of control laws, where they form the law of steering the steering drive 4:

$$\Delta {\delta }_{корр.}=-K_1\left(\gamma -{\gamma }_{зд}\right)-K_1^{1}d\left(\gamma -{\gamma }_{зд}\right)/dt.\left(1б\right)$$

. $$\Delta {\delta }_{\mathrm{to}\mathrm{about}RR.}=-K_{\mathrm{one}}\left(\gamma -{\gamma }_{sd}\right)-K_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}d\left(\gamma -{\gamma }_{sd}\right)/dt.\left(\mathrm{one}b\right)$$

.

Сигналы K₁(ПУ-φ_зд)+K₂ω, подключенные к входу регулятора 3 угла δ перекладки рулевого привода 4 из приемника 1 CHC и задатчика 2 маршрута, отключают, т.е отключают типовой режим управления по закону (1)). Сигнал Δδ_корр вводят на вход регулятора 3 рулевого привода 4;The signals K ₁ (PU-φ _rear ) + K ₂ ω connected to the input of the controller 3 of the angle δ of the shift of the steering gear 4 from the receiver 1 of the CHC and the setter 2 of the route are disabled, i.e., they deactivate the typical control mode according to the law (1)). The signal Δδ _corr is input to the input of the controller 3 of the steering gear 4;

коэффициент регулирования K₂ с использованием константы C₂ и сигнала угла φ курса из приемника 1 CHC:regulation coefficient K ₂ using constant C ₂ and the signal of the angle φ of the course from the receiver 1 CHC:

K₂=C₂/cos(180°-φ),K ₂ = C ₂ / cos (180 ° -φ),

который вводят в блок 11 коррекции сигналов управления для формирования сигнала коррекции оборотов Δn_зд гребного вала:which is introduced into the block 11 correction of control signals to generate a signal for correction of revolutions Δn of the _rear shaft:

Δn_зд=K₂(Ф-Ф_зд),Δn _rear = K ₂ (f-F _rear ),

который вводят на вход регулятора 5 оборотов n гребного вала для формирования закона управления оборотами n гребного вала:which is introduced to the input of the controller 5 revolutions n of the propeller shaft to form the law of controlling the revolutions of n propeller shaft:

$${\text{n}}_{\text{зд}\text{.}}=\Delta {\text{n}}_{з\text{д}}+{\text{K}}_1{{\text{(V-V}}_{\text{зд}}\text{)}}_{\text{.}}+\text{f(n}\text{,V);}\text{. }\left(\text{2б}\right)$$

$${\text{n}}_{\text{healthy}\text{.}}=\Delta {\text{n}}_{s\text{d}}+{\text{K}}_{\mathrm{one}}{{\text{(VV}}_{\text{healthy}}\text{)}}_{\text{.}}+\text{f (n}\text{, V);}\text{.}\left(\text{2b}\right)$$

Коэффициент регулирования K₃ с использованием константы C₃ и сигнала угла φ курса из приемника 1 CHC:The regulation coefficient K ₃ using the constant C ₃ and the signal of the angle φ of the course from the receiver 1 CHC:

K₃=C₃/cos(180°-φ).K ₃ = C ₃ / cos (180 ° -φ).

В блоке 11 коррекции законов управления формируют сигнал заданных оборотов n_{под зд} подруливающего устройства 8:In block 11 of the correction of control laws form a signal of the given speed n _{under the rear of the} thruster 8:

$${\text{n}}_{\text{подр}\text{.зд}\text{.}}={\text{K}}_{\text{3}}\left(\gamma \text{-}{\gamma }_{\text{зд}}\right)\text{, }\left(\text{3б}\right)$$

$${\text{n}}_{\text{sub}\text{.zd}\text{.}}={\text{K}}_{\text{3}}\left(\gamma \text{-}{\gamma }_{\text{healthy}}\right)\text{,}\left(\text{3b}\right)$$

который вводят на вход регулятора 7 оборотов подруливающего устройства 8, с выхода которого сигнал n_подр вводят в подруливающее устройство 8.which is introduced to the input of the governor 7 revolutions of the thruster 8, from the output of which the signal n _sub is introduced into the thruster 8.

При наличии сигнала о нахождения ПУ в секторе «б)» из блока 12 четырех секторов в формирователе 13 коэффициентов законов управления формируют:If there is a signal about the location of PU in sector "b)" from block 12 of four sectors in the shaper 13 coefficients of control laws form:

коэффициент регулирования K₄ с использованием констант C₄ и сигнала угла φ курса из приемника 1 CHC:regulation coefficient K ₄ using the constants C ₄ and the signal of the angle φ of the course from the receiver 1 CHC:

K₄=C₄/cos(90°-φ),K ₄ = C ₄ / cos (90 ° -φ),

который вводят в блок 11 коррекции законов управления, где формируют сигнал управления рулевым приводом 4:which is introduced into the block 11 correction of control laws, where they form the control signal of the steering gear 4:

$$\Delta {\delta }_{корр.}=-K_4\left(Ф-{Ф}_{зд}\right),\left(1в\right)$$

$$\Delta {\delta }_{\mathrm{to}\mathrm{about}RR.}=-K_{\mathrm{four}}\left(F-F_{sd}\right),\left(\mathrm{one}\mathrm{at}\right)$$

который вводят на вход регулятора 3 рулевого привода 4. Сигналы K₁(ПУ-φ_зд)+K₂ω, подключенные к входу регулятора 3 рулевого привода 4 из приемника 1 CHC и задатчика 2 маршрута, отключают, то есть отключают типовой режима управления по закону (1);which is input to the input of the controller 3 of the steering gear 4. The signals K ₁ (PU-φ _rear ) + K ₂ ω connected to the input of the controller 3 of the steering gear 4 from the receiver 1 CHC and the setpoint 2 of the route are disabled, that is, they deactivate the typical control mode by law (1);

коэффициент регулирования K₅ с использованием константы C₅ и сигнала угла φ курса из приемника 1 CHC:control coefficient K ₅ using the constant C ₅ and the signal of the angle φ of the course from the receiver 1 CHC:

K₅=C₅/cos(90°-φ),K ₅ = C ₅ / cos (90 ° -φ),

который вводят в блок 11 коррекции законов управления для формирования сигнала коррекции оборотов Δn_зд гребного вала:which is introduced into the control laws of correction block 11 for generating Δn _rear propeller shaft rotational speed correction signal:

Δn_зд=-K₅(γ-γ_зд),Δn _rear = -K ₅ (γ-γ _rear ),

который вводят на вход регулятора 5 оборотов n гребного вала и формируют закон управления:which is introduced to the input of the regulator 5 revolutions n of the propeller shaft and form the control law:

$${\text{n}}_{\text{зд}\text{.}}=\Delta {\text{n}}_{з\text{д}}+{\text{K}}_1{{\text{(V-V}}_{\text{зд}}\text{)}}_{\text{.}}+\text{f(n}\text{,V); }\left(\text{2в}\right)$$

$${\text{n}}_{\text{healthy}\text{.}}=\Delta {\text{n}}_{s\text{d}}+{\text{K}}_{\mathrm{one}}{{\text{(VV}}_{\text{healthy}}\text{)}}_{\text{.}}+\text{f (n}\text{, V);}\left(\text{2c}\right)$$

коэффициент регулирования K₃ с использованием константы C₃ и сигнала угла φ курса из приемника 1 CHC:regulation coefficient K ₃ using constant C ₃ and a signal of the angle φ of the course from the receiver 1 CHC:

K₃=C₃/cos(90°-φ).K ₃ = C ₃ / cos (90 ° -φ).

В блоке 11 коррекции законов управления формируют сигнал заданных оборотов n_{под зд} подруливающего устройства 8:In block 11 of the correction of control laws form a signal of the given speed n _{under the rear of the} thruster 8:

$$n_{подр.зд.}=K_3\left(Ф-{Ф}_{зд}\right),\left(3в\right)$$

$$n_{P\mathrm{about}dR.sd.}=K_3\left(F-F_{sd}\right),\left(3\mathrm{at}\right)$$

который вводят на вход регулятора 7 оборотов подруливающего устройства 8. Сигнал n_подр с выхода регулятора 7 оборотов вводят в подруливающее устройство 8.which is introduced to the input of the controller 7 revolutions of the thruster 8. The signal n _sub from the output of the regulator 7 revolutions is input to the thruster 8.

При наличии сигнала о нахождении ПУ в секторе «г)» из блока 12 четырех секторов в формирователе 13 коэффициентов законов управления, формируют:If there is a signal about the location of PU in sector “g)” from block 12 of four sectors in the shaper 13 coefficients of control laws, form:

коэффициент регулирования K₄ с использованием константы C₄ и сигнала угла φ курса из приемника 1 CHC:regulation coefficient K ₄ using constant C ₄ and a signal of the angle φ of the course from the receiver 1 CHC:

K₄=C₄/cos(270°-φ), который вводят в блок 11 коррекции законов управления для формирования сигнала управления рулевым приводом 4:K ₄ = C ₄ / cos (270 ° -φ), which is introduced into the block 11 correction of the laws of control to generate a control signal for the steering gear 4:

$$\Delta {\delta }_{корр.}=-K_4\left(Ф-{Ф}_{зд}\right),\left(1г\right)$$

$$\Delta {\delta }_{\mathrm{to}\mathrm{about}RR.}=-K_{\mathrm{four}}\left(F-F_{sd}\right),\left(\mathrm{one}g\right)$$

который вводят на вход регулятора 3 рулевого привода 4. Сигналы K₁(ПУ-φ_зд)+K₂ω, подключенные к входу регулятора 3 рулевого привода 4 из приемника 1 CHC и задатчика 2 маршрута, отключают, то есть отключают типовой режима управления по закону (1);which is input to the input of the controller 3 of the steering gear 4. The signals K ₁ (PU-φ _rear ) + K ₂ ω connected to the input of the controller 3 of the steering gear 4 from the receiver 1 CHC and the setpoint 2 of the route are disabled, that is, they deactivate the typical control mode by law (1);

коэффициент регулирования K₅ с использованием константы C₅, и сигнала угла φ курса из приемника 1 CHC:the control coefficient K ₅ using the constant C ₅ , and the signal of the angle φ of the course from the receiver 1 CHC:

K₅=C₅/cos(270°-φ),K ₅ = C ₅ / cos (270 ° -φ),

который вводят в блок 11 коррекции законов управления, для формирования сигнала коррекции оборотов Δn_зд гребного вала:which is introduced into the block 11 of the correction of control laws, for the formation of the correction signal of the revolutions Δn _rear row shaft:

Δn_зд=K₅(γ-γ_зд),Δn _rear = K ₅ (γ-γ _rear ),

который вводят на вход регулятора 5 оборотов n гребного вала и формируют закон управления:which is introduced to the input of the regulator 5 revolutions n of the propeller shaft and form the control law:

$${\text{n}}_{\text{зд}\text{.}}=\Delta {\text{n}}_{з\text{д}}+{\text{K}}_1{{\text{(V-V}}_{\text{зд}}\text{)}}_{\text{.}}+\text{f(n}\text{,V}\text{.; }\left(\text{2г}\right)$$

$${\text{n}}_{\text{healthy}\text{.}}=\Delta {\text{n}}_{s\text{d}}+{\text{K}}_{\mathrm{one}}{{\text{(VV}}_{\text{healthy}}\text{)}}_{\text{.}}+\text{f (n}\text{, V}\text{.;}\left(\text{2g}\right)$$

коэффициент регулирования K₃ с использованием константы C₃ и сигнала угла φ курса из приемника 1 CHC:regulation coefficient K ₃ using constant C ₃ and a signal of the angle φ of the course from the receiver 1 CHC:

K₃=C₃/cos(270°-φ).K ₃ = C ₃ / cos (270 ° -φ).

В блоке 11 коррекции законов управления формируют сигнал заданных оборотов n_{под зд} подруливающего устройства 8:In block 11 of the correction of control laws form a signal of the given speed n _{under the rear of the} thruster 8:

$$n_{подр.зд.}=-K_3\left(Ф-{Ф}_{зд}\right),\left(3г\right)$$

$$n_{P\mathrm{about}dR.sd.}=-K_3\left(F-F_{sd}\right),\left(3g\right)$$

который вводят на вход регулятора 7 оборотов подруливающего устройства 8, с выхода которого сигнал оборотов n_подр. _зд вводят в подруливающее устройство 8.which is introduced to the input of the controller 7 revolutions of the thruster 8, from the output of which the signal of revolutions n _sub . _rear introduced into the thruster 8.

Таким образом, осуществляется формирование и включение в работу режима точного управления судном с использованием рулевого привода 4 привода 6 оборотов гребного вала и подруливающих устройств 8.Thus, the formation and inclusion in the mode of precise control of the vessel using the steering gear 4 of the drive 6 revolutions of the propeller shaft and thrusters 8 is carried out.

Через интервалы времени Δt контролируется нахождение судна в допустимой области использования точного управления, а через интервал времени mΔt повторяется цикл настройки закона точного управления с использованием текущих и заданных данных по широте и долготе. В случае перехода на новое направление движения судна. При выполнении условия |ПУ-φ_зд|>C₁ отключается точное управление и включается штатное управление, которое затем перестраивается на точное управление, если выполняется условие |ПУ-φ_зд|≤C.At time intervals Δt, the vessel is located in the permissible area of use of precise control, and after a time interval mΔt, the cycle of setting the law of precise control is repeated using the current and specified data in latitude and longitude. In case of transition to a new direction of movement of the vessel. When the condition | PU-φ _zd |> C ₁ is fulfilled, the exact control is turned off and the regular control is turned on, which is then tuned to the exact control if the condition | PU-φ _zd | ≤C is fulfilled.

Реализация системы автоматического управления судном по расписанию может быть осуществлена с помощью контроллера или с использованием микросхем типа 140 УД 6 и 140 УД-8.Implementation of a system of automatic control of a ship on a schedule can be carried out using a controller or using microcircuits of type 140 UD 6 and 140 UD-8.

Система автоматически обеспечивает движение корабля по заданной траектории в двух режимах как при штатном (типовом) режиме управления, так и при точном управлении с использованием информации о широтах и долготах.The system automatically ensures the movement of the ship along a predetermined trajectory in two modes both in the standard (typical) control mode and in precise control using information about latitudes and longitudes.

Моделирование рассмотренного выше способа автоматического управления движением судна, подтвердило его работоспособность и высокую эффективность использования предложенного способа управления движением судна по расписанию.Simulation of the above method for automatic control of the movement of the vessel, confirmed its efficiency and high efficiency of the proposed method of controlling the movement of the vessel on a schedule.

Claims (2)

1. Устройство для управления судном по расписанию, содержащее канал регулирования угла δ перекладки руля судна, канал регулирования оборотов n гребного вала судна, приемник спутниковой навигационной системы, выход сигнала путевого угла (ПУ) которого подключен к первому входу канала регулирования угла δ перекладки руля, а выход скорости V судна указанного приемника - к первому входу канала регулирования оборотов n_зд гребного вала, задатчик маршрута, выход заданного угла φ_зд курса которого подключен ко второму входу канала регулирования угла перекладки руля, а выход заданной скорости V_зд задатчика маршрута судна - ко второму входу канала регулирования оборотов n_зд гребного вала, отличающееся тем, что введены подруливающее устройство судна, регулятор оборотов n_подр подруливающего устройства судна, образующих канал регулирования оборотов n_подр подруливающего устройства, формирователь коэффициентов законов управления, блок четырех секторов граничных значений углов положения вектора путевого угла (ПУ):
«а)» (-π/4)=+7π/4 < угол вектора путевого угла (ПУ) <+π/4, или
«б)» +π/4 < угол вектора путевого угла (ПУ) <+3π/4, или
«в)» +3π/4 < угол вектора путевого угла (ПУ) <+5π/4, или
«г)» +5π/4 < угол вектора путевого угла (ПУ) <+7π/4=(-π/4),
блок сравнения, блок разностей и блок коррекции законов управления угла δ перекладки руля, оборотов n_зд гребного вала, оборотов n_подр подруливающего устройства, выход путевого угла (ПУ) приемника спутниковой навигационной системы и выход заданного угла φ_зд курса задатчика маршрута подключены к входам блока сравнения, выполненного с возможностью формирования модуля разности |ПУ-φ_зд| на выходе, который соединен с первым входом блока разностей, второй вход которого подключен к выходу текущей широты Ф и текущей долготы γ приемника спутниковой навигационной системы, а третий вход - к выходу заданного угла φ_зд курса задатчика маршрута, соединенному с первым входом блока коррекции сигналов законов управления указанных каналов регулирования, второй, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходом блока разностей, с выходом формирователя коэффициентов законов управления, с выходом указанного блока четырех секторов, с выходом сигнала угла φ курса приемника спутниковой навигационной системы, соединенным с первым входом формирователя коэффициентов законов регулирования и входом блока четырех секторов, второй вход формирователя коэффициентов законов управления подключен ко второму выходу блока разности, а выход указанного блока коррекции - к третьим входам канала регулирования угла δ перекладки руля и канала регулирования оборотов n_зд гребного вала и входу канала регулирования оборотов n_подр подруливающего устройства судна.1. A device for controlling a ship according to a schedule, comprising a channel for controlling the angle δ of the rudder of the vessel, a channel for controlling the speed n of the propeller shaft of the satellite navigation system, the output of the signal of the track angle (PU) of which is connected to the first input of the channel for regulating the angle of δ of the rudder, and the output speed of said V receiver vessel - to the first input channel adjustment revolutions n _zd propeller shaft, the route setting unit, the output angle φ _zd predetermined rate of which is connected to the second input channel adjustment yz la rudder, and output a predetermined velocity V _zd setpoint vessel route - to the second input channel adjustment revolutions n _zd propeller shaft, characterized in that the introduced thruster vessel device, n _consecutive speed control thruster vessel device forming channel regulation of revolutions n _consecutive thruster , shaper of the coefficients of control laws, block of four sectors of boundary values of the angles of the position of the track angle vector (PU):
“A)” (-π / 4) = + 7π / 4 <the angle of the path angle vector (PU) <+ π / 4, or
"B)" + π / 4 <the angle of the path angle vector (PU) <+ 3π / 4, or
“C)” + 3π / 4 <the angle of the path angle vector (PU) <+ 5π / 4, or
"D)" + 5π / 4 <the angle of the path angle vector (PU) <+ 7π / 4 = (- π / 4),
a comparison unit block differences and the correction unit laws steering angle δ rudder revolutions n _zd propeller shaft revolutions n _consecutive thruster exit track angle (PU) satellite navigation system receiver, and output the predetermined angle φ _zd rate set point of the route connected to the inputs of block comparison, made with the possibility of forming the difference module | PU-φ _health | at the output, which is connected to the first input of the difference block, the second input of which is connected to the output of the current latitude Φ and the current longitude γ of the receiver of the satellite navigation system, and the third input is to the output of the given angle φ _{h of the} course setter connected to the first input of the signal correction block control laws of the indicated control channels, the second, third, fourth and fifth inputs of which are connected respectively to the output of the difference block, with the output of the shaper of the coefficients of the control laws, with the output of the specified the eye of four sectors, with the output of the angle signal φ of the receiver of the satellite navigation system connected to the first input of the generator of coefficients of regulation laws and the input of the block of four sectors, the second input of the generator of coefficients of control laws is connected to the second output of the difference block, and the output of the specified correction block to the third input channel adjustment angle δ rudder and the channel regulation of revolutions n of the shaft and the _rear propeller speed control entry channel n _consecutive vessel the steering device. 2. Способ автоматического управления движением судна по расписанию, в котором сигналы путевого угла (ПУ) и скорости хода судна V из приемника спутниковой навигационной системы вводят на вход канала регулирования угла δ рулевого привода и на вход канала регулирования оборотов n_зд привода гребного вала соответственно, сигналы заданного угла φ_зд курса и заданной скорости V_зд хода судна из задатчика маршрута подают в канал регулирования угла δ рулевого привода и в канал регулирования оборотов n_зд привода гребного вала соответственно, в которых формируют законы типового управления указанными параметрами, отличающийся тем, что сигнал путевого угла (ПУ) из приемника спутниковой навигационной системы и сигнал заданного угла φ_зд курса из задатчика маршрута сравнивают в блоке сравнения, на выходе которого формируют модуль разности сигналов |ПУ-φ_зд|, который сравнивают с постоянной C, если выполняется условие |ПУ-φ_зд|>C, то через интервал времени Δt повторяют операцию сравнения сигнала модуля |ПУ-φ_зд| с постоянной C до тех пор, пока указанное условие |ПУ-φ_зд|>С выполняется; если выполняется условие |ПУ-φ_зд|≤C, осуществляют корректировку сформированных ранее законов управления угла δ рулевого привода и оборотов n привода гребного вала, для этого в блоке разностей формируют сигналы разности текущей широты Ф и заданной широты Ф_зд судна из задатчика маршрута и текущей долготы γ и заданной долготы γ_зд судна из задатчика маршрута, которые подают в блок коррекции законов управления; в блоке четырех секторов граничных значений вектора путевого угла (ПУ) формируют зоны четырех секторов граничных значений вектора путевого угла (ПУ):
«а)» (-π/4)=+7π/4 < угол вектора путевого угла (ПУ) <+π/4, или
«б)» +π/4 < угол вектора путевого угла (ПУ) <+3π/4, или
«в)» +3π/4 < угол вектора путевого угла (ПУ) <+5π/4, или
«г)» +5π/4 < угол вектора путевого угла (ПУ) <+7π/4=(-π/4),
определяют, в каком из указанных секторов находится в данный момент времени вектор путевого угла (ПУ), и подают граничные значения путевого угла (ПУ) соответствующего выявленного сектора в формирователь коэффициентов законов управления и блок коррекции законов управления угла δ перекладки руля, оборотов n_зд гребного вала, оборотов n_подр подруливающего устройства, при этом:
если вектор путевого угла (ПУ) находится в зоне а), то в формирователе коэффициентов регулирования формируют:
коэффициенты K₁ и $$K_1^1$$

c использованием констант C₁, $${С}_1^1$$

и сигнала угла курса φ из приемника спутниковой навигационной системы:
K₁=C₁/cos(φ),
$${\text{K}}_{\text{1}}^{\text{1}}={\text{C}}_{\text{1}}^{\text{1}}\text{/cos}\left(\phi \right)$$

,
которые подают в блок коррекции сигналов законов управления, где формируют сигнал коррекции закона управления угла δ рулевого привода:
$$\Delta {\delta }_{корр}=K_1\left(\gamma -{\gamma }_{зд}\right)+K_1^{1}d\left(\gamma -{\gamma }_{зд}\right)/dt$$

,
который подают в канал регулирования угла δ рулевого привода, а сигналы
K₁(ПУ-φ_зд)+K₂ω из приемника спутниковой навигационной системы и задатчика маршрута отключают от канала регулирования угла δ рулевого привода;
коэффициент регулирования K₂ с использованием константы C₂ и сигнала угла курса φ из приемника спутниковой навигационной системы:
K₂=C₂/cos(φ),
который подают в блок коррекции законов управления для формирования сигнала коррекции закона управления оборотами гребного вала Δn_зд:
Δn_зд=-K₂(Ф-Ф_зд),
который подают в канал регулирования оборотов n гребного вала:
n_зд=Δn_зд+K₁(V-V_зд)+f(n,V);
коэффициент регулирования K₃ с использованием константы C₃ и сигнала угла курса φ из приемника спутниковой навигационной системы:
K₃=C₃/cos(φ),
в блоке коррекции законов управления формируют сигнал заданных оборотов n_{подр.зд} подруливающего устройства:
n_{подр.зд}=-K₃(γ-γ_зд),
который подают на вход канала регулирования оборотов n_подр подруливающего устройства;
если вектор путевого угла (ПУ) находится в зоне сектора б), то в формирователе коэффициентов законов управления формируют:
коэффициенты регулирования K₁ и $$K_1^1$$

c использованием констант C₁, $$C_1^1$$

и сигнала угла курса φ из приемника спутниковой навигационной системы:
K₁=C₁/cos(180°-φ),
$$K_1^1=C_1^1/cos\left(180^o-\phi \right)$$

,
которые подают в блок коррекции законов управления, где формируют закон управления рулевым приводом:
$$\Delta {\delta }_{корр}=-K_1\left(\gamma -{\gamma }_{зд}\right)-K_1^{1}d\left(\gamma -{\gamma }_{зд}\right)/dt$$

,
который подают в канал регулирования угла δ рулевого привода, а сигналы
K₁(ПУ-φ_зд)+K₂ω из приемника спутниковой навигационной системы и задатчика маршрута отключают от канала регулирования угла δ рулевого привода;
коэффициент регулирования K₂ с использованием константы C₂ и сигнала угла курса φ из приемника спутниковой навигационной системы:
K₂=C₂/cos(180°-φ),
который подают в блок коррекции законов управления для формирования сигнала коррекции закона управления оборотами Δn_зд гребного вала n_подр:
Δn_зд=K₂(Ф-Ф_зд),
который подают на вход канала регулирования оборотами n гребного вала, где формируют сигнал задания оборотов n_зд гребного вала:
n_зд=Δn_зд+K₁(V-V_зд)+f(n,V);
коэффициент регулирования K₃ с использованием константы C₃ и сигнала угла курса φ из приемника спутниковой навигационной системы:
K₃=C₃/cos(180°-φ),
который подают в блок коррекции законов управления, где формируют сигнал заданных оборотов n_{подр.зд} подруливающего устройства:
n_{подр.зд} =K₃(γ-γ_зд),
который подают в канал регулирования оборотов n_подр подруливающего устройства;
если вектор путевого угла (ПУ) находится в секторе в), то в формирователе коэффициентов законов управления формируют:
коэффициент регулирования K₄ с использованием константы C₄ и сигнала угла курса φ из приемника спутниковой навигационной системы:
K₄=C₄/cos(90°-φ),
который подают в блок коррекции законов управления, где формируют сигнал управления рулевым приводом Δδ_корр:
Δδ_корр=-K₄(Ф-Ф_зд),
который подают на вход канала регулирования угла δ рулевого привода, а сигналы K₁(ПУ-φ_зд)+K₂ω, подаваемые на вход канала регулирования угла δ рулевого привода из приемника спутниковой навигационной системы и задатчика маршрута, отключают;
коэффициент регулирования K₅ с использованием константы C₅ и сигнала угла курса φ из приемника спутниковой навигационной системы:
K₅=C₅/cos(90°-φ),
который подают в блок коррекции законов управления для формирования сигнала коррекции оборотов Δn_зд гребного вала:
Δn_зд=-K₅(γ-γ_зд),
который подают на вход канала регулирования оборотов n гребного вала, где формируют закон управления:
n_зд=Δn_зд+K₁(V-V_зд)+f(n,V);
коэффициент регулирования K₃ с использованием константы C₃ и сигнала угла курса φ из приемника спутниковой навигационной системы:
K₃=C₃/cos(90°-φ),
который подают в блок коррекции сигналов управления, где формируют сигнал скорости n_{подр. зд} подруливающего устройства:
n_{подр.зд}=K₃(Ф-Ф_зд),
который подают на вход канала регулирования оборотов n_подр подруливающего устройства, который подают в подруливающее устройство;
если вектор путевого угла (ПУ) находится в зоне сектора г), то в формирователе коэффициентов законов управления формируют:
коэффициент регулирования K₄ с использованием константы C₄ и сигнала угла курса φ из приемника спутниковой навигационной системы:
K₄=C₄/cos(270°-φ),
который подают в блок коррекции законов управления, где формируют сигнал управления рулевым приводом Δδ_корр:
Δδ_корр=-K₄(Ф-Ф_зд),
который подают на вход канала регулирования угла δ рулевого привода, а сигналы K₁(ПУ-φ_зд)+K₂ω, подаваемые на вход канала регулирования угла δ рулевого привода из приемника спутниковой навигационной системы и задатчика маршрута, отключают;
коэффициент регулирования K₅ с использованием константы C₅ и сигнала угла курса φ из приемника спутниковой навигационной системы:
K₅=C₅/cos(270°-φ),
который подают в блок коррекции законов управления, где формируют сигнал коррекции оборотов Δn_зд гребного вала:
Δn_зд=K₅(γ-γ_зд),
который подают на вход канала регулирования оборотов n гребного вала, формируя закон управления приводом гребного вала: n_зд=Δn_зд+K₁(V-V_зд)+f(n,V);
коэффициент регулирования K₃ с использованием константы C₃ и сигнала угла курса φ из приемника спутниковой навигационной системы:
K₃=C₃/cos(270°-φ),
который подают в блок коррекции законов управления, где формируют n_{подр.зд}:
n_{подр.зд}=-K₃(Ф-Ф_зд),
который подают на вход канала регулирования оборотов n_подр подруливающего устройства;
коэффициент регулирования K₄ с использованием константы C₄ и сигнала угла курса φ из приемника спутниковой навигационной системы:
K₄=C₄/cos(270°-φ),
который подают в блок коррекции законов управления, где формируют сигнал управления углом Δδ_корр рулевого привода:
Δδ_корр=-K₄(Ф-Ф_зд),
который подают на вход канала регулирования угла δ рулевого привода δ, а сигналы K₁(ПУ-φ_зд)+K₂ω, подаваемые на вход канала регулирования угла δ рулевого привода из приемника спутниковой навигационной системы и задатчика маршрута, отключают;
коэффициент регулирования K₅ с использованием константы C₅ и сигнала угла курса φ из приемника спутниковой навигационной системы:
K₅=C₅/cos(270°-φ),
который подают в блок коррекции законов управления, где формируют сигнал коррекции оборотов Δn_зд гребного вала:
Δn_зд=K₅(γ-γ_зд),
который подают на вход канала регулирования оборотов n гребного вала, где формируют закон управления приводом гребного вала:
n_зд=Δn_зд+K₁(V-V_зд)+f(n,V);
коэффициент регулирования K₃ с использованием константы C₃ и сигнала угла курса φ из приемника спутниковой навигационной системы:
K₃=C₃/cos(270°-φ),
который подают в блок коррекции законов управления, где формируют n_{подр.зд} сигнал:
n_{подр.зд}=-K₃(Ф-Ф_зд),
который подают на вход канала регулирования оборотов n_подр подруливающего устройства, через интервал времени Δt в блоке сравнения формируют модуль разности сигнала |ПУ-φ_зд| и сравнивают с постоянной C, и если удовлетворяется условие |ПУ-φ_зд|≤C, то через следующие интервалы времени Δt в блоке сравнения повторяют операцию сравнения до тех пор, пока удовлетворяется условие |ПУ-φ_зд|≤C, если в момент времени mΔt указанное условие |ПУ-φ_зд|≤C продолжает удовлетворяться, то повторяют цикл корректировки коэффициентов регулирования законов управления указанных параметров; если удовлетворяется неравенство |ПУ-φ_зд|>C, то цикл корректировки законов управления указанными параметрами прекращают и осуществляют типовое управление указанными параметрами. 2. A method of automatically controlling the movement of a ship according to a schedule in which the signals of the track angle (C) and ship speed V from the receiver of the satellite navigation system are input to the input of the angle control channel δ of the steering gear and to the input of the speed control channel n _{rear of} the propeller shaft, respectively, signals of a predetermined angle φ _zd rate and a given speed V _zd vessel travel route from the set point is fed in the control channel of the angle δ of the steering actuator and speed control channel n _zd propeller drive shaft respectively, a koto ryh form a model control laws specified parameters, characterized in that the signal track angle (PU) from the satellite navigation system receiver, and the signal given angle φ _zd course of the setpoint path is compared in a comparison unit, whose output forms the signal difference module | PU-φ _zd |, which is compared with the constant C, if the condition | PU-φ _health |> C is fulfilled, then after the time interval Δt the operation of comparing the signal of the module | PU-φ _health | with constant C until the indicated condition | PU- _φw |> C is satisfied; if the condition | _zd PU-φ | ≤C, formed previously performed adjustment of the steering control laws and drive δ n revolutions of the propeller drive shaft, this difference in block form the difference signals, and current latitude F F _zd predetermined breadth of the vessel from the set point and the route the current longitude γ and the given longitude γ of the ship _rear from the route master, which are fed to the control law correction block; in the block of four sectors of the boundary values of the path angle vector (PU) form the zone of four sectors of the boundary values of the path angle vector (PU):
“A)” (-π / 4) = + 7π / 4 <the angle of the path angle vector (PU) <+ π / 4, or
"B)" + π / 4 <the angle of the path angle vector (PU) <+ 3π / 4, or
“C)” + 3π / 4 <the angle of the path angle vector (PU) <+ 5π / 4, or
"D)" + 5π / 4 <the angle of the path angle vector (PU) <+ 7π / 4 = (- π / 4),
determining which of said sectors are at a given time the vector track angle (PU), and fed boundary value track angle (PU) of the respective identified sector generator control laws coefficients and correction unit angle δ rudder control laws of revolutions n _zd propeller shaft revolutions n _consecutive steering device, wherein:
if the path angle vector (PU) is in zone a), then in the shaper of the regulation coefficients form:
coefficients K ₁ and $$K_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

using constants C ₁ , $${\mathrm{FROM}}_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

and the angle signal φ from the receiver of the satellite navigation system:
K ₁ = C ₁ / cos (φ),
$${\text{K}}_{\text{one}}^{\text{one}}={\text{C}}_{\text{one}}^{\text{one}}\text{/ cos}\left(\phi \right)$$

,
which are fed to the correction block of the laws of control laws, where they form the correction signal of the control law of the angle δ of the steering gear:
$$\Delta {\delta }_{\mathrm{to}\mathrm{about}RR}=K_{\mathrm{one}}\left(\gamma -{\gamma }_{sd}\right)+K_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}d\left(\gamma -{\gamma }_{sd}\right)/dt$$

,
which is fed into the steering angle control channel δ of the steering gear, and the signals
K ₁ (PU-φ _rear ) + K ₂ ω from the receiver of the satellite navigation system and the route setter are disconnected from the channel for adjusting the angle δ of the steering drive;
regulation coefficient K ₂ using constant C ₂ and the signal of the course angle φ from the receiver of the satellite navigation system:
K ₂ = C ₂ / cos (φ),
which is fed to the correction block of the control laws for generating a correction signal of the control law of the propeller shaft speed Δn _rear :
Δn _rear = -K ₂ (f-F _rear ),
which is fed into the speed control channel n of the propeller shaft:
n _zd = Δn _zd + K ₁ (VV _zd ) + f (n, V);
regulation coefficient K ₃ using constant C ₃ and a signal of the course angle φ from the receiver of the satellite navigation system:
K ₃ = C ₃ / cos (φ),
in the block of correction of control laws form a signal of the given revolutions n _{subdrive of the} thruster:
n _subdrive = -K ₃ (γ-γ _rear ),
which is fed to the input of the speed control channel n _consecutive steering device;
if the direction angle vector (PU) is in the area of sector b), then in the shaper of the coefficients of control laws form:
control factors K ₁ and $$K_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

using constants C ₁ , $$C_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

and the angle signal φ from the receiver of the satellite navigation system:
K ₁ = C ₁ / cos (180 ° -φ),
$$K_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}=C_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}/cos\left(\mathrm{one}80^o-\phi \right)$$

,
which are fed to the block of correction of control laws, where they form the law of steering control:
$$\Delta {\delta }_{\mathrm{to}\mathrm{about}RR}=-K_{\mathrm{one}}\left(\gamma -{\gamma }_{sd}\right)-K_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}d\left(\gamma -{\gamma }_{sd}\right)/dt$$

,
which is fed into the steering angle control channel δ of the steering gear, and the signals
K ₁ (PU-φ _rear ) + K ₂ ω from the receiver of the satellite navigation system and the route setter are disconnected from the channel for adjusting the angle δ of the steering drive;
regulation coefficient K ₂ using constant C ₂ and the signal of the course angle φ from the receiver of the satellite navigation system:
K ₂ = C ₂ / cos (180 ° -φ),
which is fed to the correction block of the control laws for generating a correction signal of the speed control law Δn of the _rear shaft of the propeller n _ex :
Δn _rear = K ₂ (f-F _rear ),
which is fed to the input channel adjustment revolutions n of the propeller shaft, wherein the reference signal is formed of revolutions n of the propeller shaft _zd:
n _zd = Δn _zd + K ₁ (VV _zd ) + f (n, V);
regulation coefficient K ₃ using constant C ₃ and a signal of the course angle φ from the receiver of the satellite navigation system:
K ₃ = C ₃ / cos (180 ° -φ),
which is fed to the correction block of the control laws, where they form the signal of the given revolutions n _{underrun of the} thruster:
n _subdrive = K ₃ (γ-γ _rear ),
which is fed to the speed control channel n _consecutive steering device;
if the direction angle vector (PU) is in sector c), then in the shaper of the coefficients of control laws form:
regulation coefficient K ₄ using constant C ₄ and a signal of the course angle φ from the receiver of the satellite navigation system:
K ₄ = C ₄ / cos (90 ° -φ),
which is fed to the correction block of the control laws, where they form the steering signal control Δδ _corr :
Δδ _corr = -K ₄ (f- _{f rear} ),
which is fed to the input of the channel for adjusting the angle δ of the steering drive, and the signals K ₁ (PU-φ _rear ) + K ₂ ω supplied to the input of the channel for adjusting the angle δ of the steering drive from the receiver of the satellite navigation system and the route setter are turned off;
regulation coefficient K ₅ using constant C ₅ and the signal of the course angle φ from the receiver of the satellite navigation system:
K ₅ = C ₅ / cos (90 ° -φ),
which is fed to the correction block of the control laws for generating a signal for the correction of revolutions Δn of the _rear shaft:
Δn _rear = -K ₅ (γ-γ _rear ),
which is fed to the input of the speed control channel n of the propeller shaft, where the control law is formed:
n _zd = Δn _zd + K ₁ (VV _zd ) + f (n, V);
regulation coefficient K ₃ using constant C ₃ and a signal of the course angle φ from the receiver of the satellite navigation system:
K ₃ = C ₃ / cos (90 ° -φ),
which is fed to the control signal correction block, where a speed signal n _{sub is} generated _{. rear} thruster:
n _subdrive = K ₃ (F-F _rear ),
which is fed to the input of the speed control channel n _sub thruster, which is fed to the thruster;
if the direction angle vector (PU) is in the sector of sector d), then in the shaper of the coefficients of control laws form:
regulation coefficient K ₄ using constant C ₄ and a signal of the course angle φ from the receiver of the satellite navigation system:
K ₄ = C ₄ / cos (270 ° -φ),
which is fed to the correction block of the control laws, where they form the steering signal control Δδ _corr :
Δδ _corr = -K ₄ (f- _{f rear} ),
which is fed to the input of the channel for adjusting the angle δ of the steering drive, and the signals K ₁ (PU-φ _rear ) + K ₂ ω supplied to the input of the channel for adjusting the angle δ of the steering drive from the receiver of the satellite navigation system and the route setter are turned off;
regulation coefficient K ₅ using constant C ₅ and the signal of the course angle φ from the receiver of the satellite navigation system:
K ₅ = C ₅ / cos (270 ° -φ),
which is fed to correction unit control laws, wherein the correction signal is formed of revolutions Δn _rear propeller shaft:
Δn _rear = K ₅ (γ-γ _rear ),
which is fed to the input of the speed control channel n of the propeller shaft, forming the control law of the propeller shaft drive: n _health = Δn _health + K ₁ (VV _health ) + f (n, V);
regulation coefficient K ₃ using constant C ₃ and a signal of the course angle φ from the receiver of the satellite navigation system:
K ₃ = C ₃ / cos (270 ° -φ),
which is served in the block correction of control laws, where they form n _sub.zd :
n _subdrive = -K ₃ (F-F _rear ),
which is fed to the input of the speed control channel n _consecutive steering device;
regulation coefficient K ₄ using constant C ₄ and a signal of the course angle φ from the receiver of the satellite navigation system:
K ₄ = C ₄ / cos (270 ° -φ),
which is fed to the correction block of control laws, where they form the control signal for the angle Δδ _{corr of the} steering gear:
Δδ _corr = -K ₄ (f- _{f rear} ),
which is fed to the input of the channel for adjusting the angle δ of the steering drive δ, and the signals K ₁ (PU-φ _rear ) + K ₂ ω supplied to the input of the channel for adjusting the angle δ of the steering drive from the receiver of the satellite navigation system and route setter are turned off;
regulation coefficient K ₅ using constant C ₅ and the signal of the course angle φ from the receiver of the satellite navigation system:
K ₅ = C ₅ / cos (270 ° -φ),
which is fed to correction unit control laws, wherein the correction signal is formed of revolutions Δn _rear propeller shaft:
Δn _rear = K ₅ (γ-γ _rear ),
which is fed to the input of the speed control channel n of the propeller shaft, where the control law of the propeller shaft drive is formed:
n _zd = Δn _zd + K ₁ (VV _zd ) + f (n, V);
regulation coefficient K ₃ using constant C ₃ and a signal of the course angle φ from the receiver of the satellite navigation system:
K ₃ = C ₃ / cos (270 ° -φ),
which is fed into the block of correction of control laws, where they form n _{sub-bits of the} signal:
n _subdrive = -K ₃ (F-F _rear ),
which is fed to the input channel adjustment revolutions n _consecutive steering device, after a time interval Δt in comparison block form a modulus of the difference signal | _zd PU-φ | and compared to the C constant, and if the condition is satisfied | PU-φ _bldg | ≤C, then in the next time interval Δt in the comparator comparison operation is repeated as long as the condition is satisfied | PU-φ _bldg | ≤C, if at the moment mΔt time specified condition | PU-φ _bldg | ≤C still satisfied, then repeat the cycle correction coefficient control laws regulating the above parameters; if the inequality | PU-φ _zd |> C is satisfied, then the cycle of adjusting the laws of control of the indicated parameters is stopped and typical control of the indicated parameters is carried out.