Датчик изменения местоположения судна или платформы

 

Изобретение относится к области гидроакустической техники и может быть использовано на судах или платформах морского флота, предназначенных для спасательных работ. Техническим результатом является обеспечение быстродействия устройства и снижение стоимости, который достигается за счет применения гидроакустического допплеровского лага в качестве датчика изменения местоположения судна или платформы. 1 ил.

Устройство для автоматического удержания судна (или платформы) в заданной точке моря может быть применено на судах морского флота (или платформах), предназначенных для спасательных работ, обеспечивающих действия батискафов и др.

Известно устройство, в котором в качестве датчика информации о движении судна относительно дна моря использован гидроакустический донный маяк-ответчик, импульсные сигналы которого принимаются бортовой гидроакустической аппаратурой судна (или платформы), содержащей несколько разнесенных один относительно другого, (например, три) гидрофонов и приемно-усилительный тракт, позволяющий определить по разности времени прихода сигнала местоположение корабля относительно маяка-ответчика. Полученная информация поступает в систему автоматического удержания судна (платформы), в которой вырабатываются команды для управления основными двигателями судна (в направлении по курсу судна) и вспомогательными двигателями судна (в направлении, перпендикулярном курсу судна). (См. статью ″Vessel Positioning Control Systems″ журнал "Under Sea Technology", США, 1967, апрель, Vol.8 №4 стр.12).

Недостатком описанного выше устройства является необходимость предварительной установки и обсервации донного маяка-ответчика в зоне, где нужно обеспечить удержание судна (или платформы) в заданной точке, что требует материальных затрат и времени. Следует также учесть, что срок службы маяка-ответчика ограничен его малым энергетическим запасом, а применяемые в настоящее время маяки-ответчики на поверхность не поднимаются и относятся к аппаратуре однократного применения.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение быстродействия устройства для автоматического удержания судна (или платформы) в заданной точке моря и его удешевление.

Поставленная цель достигается путем применения в качестве датчика информации о движении корабля (или платформы) штатного гидроакустического допплеровского лага, стационарно установленного на судне (или платформе).

Блок-схема предлагаемого устройства удержания судна в заданной точке моря представлена на чертеже.

Допплеровский гидроакустический лаг (1) соединен с прибором, преобразующим сигналы датчика в сигналы управления двигателями (2), которые поступают на прибор автоматического управления продольными (3) и поперечными (4) двигателями судна (или платформы).

Гидроакустический допплеровский лаг, в частности серийно выпускаемый промышленностью ЛА-1, дает на выходе продольную (V_x ) и) поперечную (V_y) составляющую скорости в корабельной системе координат. Эти величины представлены в виде двоичного кода. Они поступают в прибор преобразования сигналов лага в сигналы управления двигателями (или в цифровую вычислительную машину). Информация лага преобразуется в сигналы автоматического управления продольным и поперечным движителем судна. Движители создают упорные силы в продольном и поперечном направлении, направленные встречно возмущающим силам, и приводят судно в исходное положение.

Сражение управляющего сигнала, пропорционального упору движителей в продольном направлении, имеет следующий вид:

где δ_x - суммарный управляющий сигнал в продольном направлении;

x - отклонение в продольном направлении (может быть получена в ЦВМ интегрированием V_x);

x_зад - заданное отклонение в продольном направлении;

V_x - продольная составляющая скорости, получаемая из абсолютного лага;

- ускорение корабля в продольном направлении (может быть получена в ЦВМ дифференцированием V_x);

K_x - коэффициент регулирования, определяющий влияние отклонения по координате x на величину упора;

- коэффициент регулирования, определяющий влияние скорости корабля в продольном направлении на величину упора;

- коэффициент регулирования, определяющий влияние ускорения в продольном направлении на величину упора;

R_n - обратная связь, пропорциональная проекции результирующего упора на ось.

Аналогично может быть представлено уравнение по координате y.

ЛИТЕРАТУРА

Журнал "Under Sea Technology" 1967 г., №4, стр.12-13, ″Vessel Positioning Control Systems″.

Формула изобретения

Применение гидроакустического допплеровского лага в качестве датчика изменения местоположения судна или платформы.

РИСУНКИ