Способ управления судном при выполнении им швартовной операции к борту судна партнёра

Изобретение относится к водному транспорту и касается управления швартующимся судном при выполнении им швартовной операции к борту судна партнёра по величине поперечных смещений двух точек от текущего положения траектории сближения при выполнении им швартовной операции к судну партнёра. Швартовная операция выполняется в три этапа, при этом на каждом этапе используется своя траектория сближения. На первом этапе швартовки швартующееся судно выходит в первую условную точку, на втором этапе во вторую условную точку, а на третьем этапе швартующееся судно параллельно сближается с судном партнёра на расстояние, позволяющее крепить швартовные тросы. Регулирование скорости швартующегося судна в процессе параллельного сближения швартующихся судов на последнем этапе швартовки позволяет ему удерживаться в заданном продольном положении относительно корпуса судна партнёра. Совершенствуется управление швартующимся судном при выполнении им швартовной операции к судну партнёра и тем самым обеспечивается безопасность и эффективность швартовной операции. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к водному транспорту и касается управления швартующимся судном при выполнении им швартовной операции к борту судна партнёра (оба судна вместе называются швартующимися судами) по величине поперечных смещений двух точек швартующегося судна, носовой F и кормовой A, от текущего положения траектории сближения с судном партнёром, с соблюдением условия равенства скоростей швартующихся судов при выполнении ими параллельного сближения на последнем этапе швартовки.

Известен способ управления швартующимся судном, при выполнении им швартовной операции к борту судна партнёра (патент № 2475410) [1], когда в пределах контуров швартующегося судна и судна партнёра, в их диаметральных плоскостях выбирают по две точки, одна из которых находится в носу F (швартующееся судно), Fp (судно партнёр), другая - в корме A (швартующееся судно), Ap (судно партнёр) (см. Фиг. 1) относительно мидель-шпангоута соответствующего судна.

Координаты точек F, A, Fp, Ap в неподвижной координатной системе X0,Y0 измеряют непрерывно с высокой точностью (± 1,0 м) с помощью спутниковой навигационной системы (СНС) и с дифференциальными поправками. Используя значения координат точек швартующегося судна F(x0F, y0F), A(x0A, y0A) и судна партнёра Fp (x0Fp, y0Fp), Ap (x0Ap, y0Ap) в неподвижной координатной системе, координаты тех же точек в подвижных системах координат, связанных c швартующимся судном F(xF, yF), A(xA, yA) и судном партнёром Fp (xFp, yFp), Ap (xAp,yAp), координаты центров тяжести (ЦТ) швартующегося судна в связанной с ним подвижной координатной системе G (xG,yG) и судна партнёра в связанной с ним подвижной координатной системе Gp(xGp, yGp), а так же значения расстояния между диаметральными плоскостями (ДП) швартующихся судов hо и расстояние между ЦТ швартующихся судов m, рассчитывают:

- координаты центра тяжести швартующегося судна G (x0G, y0G) в неподвижной координатной системе;

- координаты центра ЦТ партнёра Gр0Gр, у0Gр) в неподвижной координатной системе;

- координаты точек F'p(xF'p,yF'p) и A'p(xA'p,yA'p) , расположенных на перпендикулярах к ДП судна партнёра восстановленных в точки Fp и Ap;

- координаты проекции ЦТ судна партнёра G'p(x0G'p, y0G'p) в неподвижной координатной системе на траекторию сближения в конечной стадии швартовки, проходящую параллельно ДП судна партнёра через точки F'p и A'p;

- координаты второй заданной точки Р2 (x0P2, y0P2) в неподвижной координатной системе;

- текущее значение длины тормозного пути Sт;

- координаты первой заданной точки Р1(x0P1, y0P1) в неподвижной координатной системе.

Зная координаты первой заданной точки и координаты ЦТ швартующегося судна, определяют текущее положение траектории сближения, проходящей через первую заданную точку Р1(x0P1, y0P1) и ЦТ швартующегося судна G (x0G, y0G). После этого определяют поперечные смещения точек F и A от найденной указанным способом траектории сближения.

Непрерывно определяемые значения координат точек F и A, Fp и Ap, позволяют непрерывно вычислять координаты ЦТ швартующегося судна G, а вместе с непрерывно определяемым текущим значением длины тормозного пути Sт, и координатами первой заданной точки Р1(x0P1, y0P1) текущее положение траектории сближения и поперечные смещения dF и dA точек F и A швартующегося судна от текущего положения траектории сближения.

Возникающие поперечные смещения вырабатывают сигнал на отклонение рулевого органа, например, руля швартующегося судна, по закону:

α = - kF×dF + kA×dA,

где kF, kA – коэффициенты усиления по перечным смещениям носовой и кормовой точек швартующегося судна от текущего положения траектории сближения.

Таким образом, швартующееся судно движется по линии GР1 в направлении точки Р1.

В момент выхода швартующегося судна в первую заданную точку Р1, что соответствует равенству координат ЦТ швартующегося судна G (x0G, y0G) и координат первой заданной точки Р1(x0G, y0P1) (x0G = x0Р1; y0G = y0P1), швартующееся судно переходит к сближению со второй заданной точкой Р2, при этом текущее положение траектории сближения соответствует положению линии, проходящей через точки F'p(xF'p,yF'p) и A'p(xA'p,yA'p), координаты которых рассчитываются непрерывно. Текущие координаты второй заданной точки Р2 (x0P2, y0P2), лежащей на линии F'p A'p вычисляются непрерывно.

Непрерывно определяемые значения координат точек F и A, Fp и Ap, позволяют непрерывно вычислять: координаты точек F'p и A'p, ЦТ швартующегося судна G и ЦТ судна партнёра Gp, второй заданной точки Р2 в неподвижной координатной системе, а также поперечные смещения dF и dA точек F и A швартующегося судна от текущего положения траектории сближения, которой является линия F'p A'p.

Возникающие поперечные смещения вырабатывают сигнал на отклонение рулевого органа, например, руля швартующегося судна, по известному закону. Таким образом, швартующееся судно движется в точку Р2 по линии F'p A'p.

Моментом выхода швартующегося судна во вторую заданную точку Р2 соответствует равенству координат ЦТ швартующегося судна и второй заданной точки, то есть x0G = x0P2, y0G = y0P2.

После выхода швартующегося судна в точку Р2 осуществляется дальнейшее сближение швартующихся судов до непосредственного контакта «борт к борту» (Фиг. 2).

С этой целью, заданное текущее положение траектории сближения швартующихся судов, т.е. линия F'pA'p постепенно смещается параллельно ДП судна партнёра в сторону судна партнёра со скоростью не больше допустимого значения скорости поперечного движения швартующегося судна в направлении судна партнёра υд. Скорость υд определяется исходя из безопасности швартовной операции, а именно, из условия безопасного гашения поперечной скорости движения швартующегося судна в момент непосредственного контакта швартующихся судов средствами кранцевой защиты борта судна партнёра. Параллельное смещение линии F'pA'p в сторону судна партнёра обусловлено смещением точек F'p и A'p, текущее положение которых рассчитывается непрерывно в зависимости от значения расстояния h между бортами швартующихся судов. Постепенное уменьшение значения h в соответствии с законом

dh/dt = f(υд, h, h0, …)

приводит к изменению значения задаваемого расчетным способом расстояния между ДП швартующихся судов h0 = h + 0,5×(Вp+В)(здесь Вp – ширина судна партнёра, В – ширина швартующегося судна), что, в свою очередь, изменяет координаты точек F'p и A'p и в конечном итоге линия F'pA'п смещается в сторону судна партнёра оставаясь параллельной его ДП.

Смещение линии F'pA'p от исходного положения в сторону судна партнёра образует смещение dF, dA носовой F и кормовой A точек швартующегося судна соответственно. Формируется сигнал управления α = - kF×dF + kA×dA, и ДП швартующегося судна приводится к новому положению линии F'pA'p до их полного совпадения. Далее процесс смещения линии F'pA'p по указанному алгоритму в сторону судна партнёра будет повторяться многократно, также многократно будут образовываться смещения носовой dF и кормовой dA точек швартующегося судна относительно текущего положения линии F'pA'p. Смещения носовой F и кормовой точек A швартующегося судна относительно текущего положения линии F'pA'p будет приводить к формированию управляющего сигнала средства управления швартующимся судном. Работа средства управления вернет ДП швартующегося судна на линию, совпадающую с текущим положением линии F'pA'p.

Смещение линии F'pA'p в сторону судна партнёра будет происходить до тех пор, пока расстояние h0 между ДП швартующихся судов не будет равно значению, определяемому из выражения h0 = 0,5×(Вp + В), т.е., в этот момент расстояние между бортами швартующихся судов будет равно нулю h = 0.

Однако в этом способе управления судном, выполняющим швартовную операцию к борту судна партнёра, есть определенный недостаток, не позволяющий швартующемуся судну безопасно и эффективно выполнить сближение с судном партнёром до непосредственного контакта («борт к борту»), так как в процессе параллельного сближения не обеспечивается контроль текущего значения продольной скорости υ движения швартующегося судна относительно борта судна партнёра.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в обеспечивается контроля текущего значения продольной скорости υ движения швартующегося судна относительно борта судна партнёра в процессе параллельного сближения швартующихся судов до момента их непосредственного контакта («борт к борту»).

Для достижения указанного технического результата в способе управления швартующимся судном, при выполнении им швартовной операции к борту судна партнёра (патент № 2475410)[1], когда в приделах контуров швартующегося судна и судна партнёра, в их диаметральных плоскостях выбирают по две точки, одна из которых находится в носу F (швартующееся судно), Fp (судно партнёр), другая - в корме A (швартующееся судно), Ap (судно партнёр) относительно мидель-шпангоута соответствующего судна.

Координаты точек F, A, Fp, Ap в неподвижной координатной системе определяют непрерывно с высокой точностью (± 1,0 м). Используя значения координат точек швартующегося судна F(x0F, y0F), A(x0A, y0A) и судна партнёра Fp (x0Fp, y0Fp), Ap (x0Ap, y0Ap) в неподвижной координатной системе, координаты тех же точек в подвижных системах координат, связанных c швартующимся судном F(xF, yF), A(xA, yA) и судном партнёром Fp (xFp, yFp), Ap (xAp,yAp), координаты ЦТ швартующегося судна в связанной с ним подвижной координатной системе G (xG,yG) и судна партнёра в связанной с ним подвижной координатной системе Gp(x0Gp, y0Gp), а так же значения расстояния между ДП швартующихся судов hо и расстояние между ЦТ швартующихся судов m рассчитывают:

- координаты центра тяжести швартующегося судна G (x0G, y0G) в неподвижной координатной системе;

- координаты центра тяжести судна партнёра Gp(x0Gp, y0Gp) в неподвижной координатной системе;

- координаты точек F'p(xF'p,yF'p) и A'p(xA'p,yA'p) , расположенных на перпендикулярах к ДП судна партнёра восстановленных в точки Fp и Ap;

- координаты проекции ЦТ судна партнёра G'p(x0G'p, y0G'p) в неподвижной координатной системе на траекторию сближения в конечной стадии швартовки, проходящую параллельно ДП судна партнёра через точки F'p и A'p;

- координаты второй заданной точки Р2 (x0P2, y0P2) в неподвижной координатной системе;

- текущее значение длины тормозного пути Sт;

- координаты первой заданной точки Р1(x0P1, y0P1) в неподвижной координатной системе.

Зная координаты первой заданной точки и координаты ЦТ швартующегося судна, определяют текущее положение траектории сближения, проходящей через первую заданную точку Р1(x0P1, y0P1) и ЦТ швартующегося судна G (x0G, y0G). После этого определяют поперечные смещения точек F и A от найденной указанным способом траектории сближения.

Непрерывно определяемые значения координат точек F и A, Fp и Ap, позволяют непрерывно вычислять координаты ЦТ швартующегося судна G, а в месте с непрерывно определяемым текущим значением длины тормозного пути Sт, и первой заданной точки Р1, а также поперечные смещения dF и dA точек F и A швартующегося судна от текущего положения траектории сближения.

Возникающие поперечные смещения вырабатывают сигнал на отклонение рулевого органа, например, руля швартующегося судна, по закону:

α = - kF×dF + kA×dA,

где kF, kA – коэффициенты усиления по перечным смещениям носовой и кормовой точек швартующегося судна от текущего положения траектории сближения.

Таким образом, швартующееся судно движется по линии GР1 в направлении точки Р1.

В момент выхода швартующегося судна в первую заданную точку, что соответствует равенству координат ЦТ швартующегося судна G (x0G, y0G) и координат первой заданной точки Р1(x0G, y0P1) (x0G = x0Р1; y0G = y0P1), оно переходит к сближению со второй заданной точкой Р2, при этом текущее положение траектории сближения соответствует положению линии, проходящей через точки F'p(xF'p,yF'p) и A'p(xA'p,yA'p), координаты которых рассчитываются непрерывно. Текущие координаты второй заданной точки Р2 (x0P2, y0P2), лежащей на линии F'p A'p вычисляются непрерывно.

Непрерывно определяемые значения координат точек F и A, Fp и Ap, позволяют непрерывно вычислять: координаты точек F'p и A'p, ЦТ швартующегося судна G и ЦТ судна партнёра Gp, второй заданной точки Р2 в неподвижной координатной системе, а также поперечные смещения dF и dA точек F и A швартующегося судна от текущего положения траектории сближения, которой является линия F'p A'p.

Возникающие поперечные смещения вырабатывают сигнал на отклонение рулевого органа, например, руля швартующегося судна, по известному закону. Таким образом, швартующееся судно движется в точку Р2 по линии F'p A'p.

Моментом выхода швартующегося судна во вторую заданную точку Р2 соответствует равенству координат ЦТ швартующегося судна и второй заданной точки, то есть x0G = x0P2, y0G = y0P2.

После выхода швартующегося судна в точку Р2 осуществляется дальнейшее сближение швартующихся судов до непосредственного контакта «борт к борту» (Фиг. 2). С этой целью, заданное текущее положение траектории сближения швартующихся судов, т.е. линия F'p A'p постепенно смещается параллельно ДП судна партнёра в сторону судна партнёра со скоростью не больше допустимого значения скорости поперечного движения швартующегося судна в направлении судна партнёра υд. Скорость υд определяется исходя из безопасности швартовной операции, а именно, из условия безопасного гашения поперечной скорости движения швартующегося судна в момент непосредственного контакта швартующихся судов средствами кранцевой защиты борта судна партнёра. Параллельное смещение линии F'p A'p в сторону судна партнёра обусловлено смещением точек F'p и A'p , текущее положение которых рассчитывается непрерывно в зависимости от значения расстояния h между бортами швартующихся судов. Постепенное уменьшение значения h в соответствии с законом

dh/dt = f(υд, h, h0, …)

приводит к изменению значения задаваемого расчетным способом расстояния между ДП швартующихся судов h0 = h + 0,5×(Вp+В)(здесь Вp – ширина судна партнёра, В – ширина швартующегося судна), что, в свою очередь, изменяет координаты точек F'p и A'p и в конечном итоге линия F'p A'p смещается в сторону судна партнёра оставаясь параллельной его ДП.

Смещение линии F'p A'p от исходного положения в сторону судна партнёра образует смещение dF, dA носовой F и кормовой A точек швартующегося судна соответственно. Формируется сигнал управления α = - kF×dF + kA×dA, и ДП швартующегося судна приводится к новому положению линии F'p A'p до их полного совпадения. Далее процесс смещения линии F'p A'p по указанному алгоритму в сторону судна партнёра будет повторяться многократно, также многократно будут образовываться смещения носовой dF и кормовой dA точек швартующегося судна относительно текущего положения линии F'p A'p.

Смещения носовой F и кормовой точек A швартующегося судна относительно текущего положения линии F'p A'p будет приводить к формированию управляющего сигнала средства управления швартующимся судном. Работа средства управления вернет ДП швартующегося судна на линию, совпадающую с текущим положением линии F'p A'p.

Смещение линии F'p A'p в сторону судна партнёра будет происходить до тех пор, пока расстояние h0 между ДП швартующихся судов не будет равно значению, определяемому из выражения h0 = 0,5×(Вp + В), т.е., в этот момент расстояние между бортами швартующихся судов будет равно нулю h = 0.

Отличительным признаком предлагаемого способа от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, является следующий:

Дополнительно через ЦТ судна партнёра, координаты которого в неподвижной системе координат X0,Y0 Gр0Gр0Gр) непрерывно рассчитываются, проводят прямую линию (ПЛ), перпендикулярную ДП судна партнёра. Текущее положение ПЛ в координатной системе X0,Y0 определяется значениями текущих координат ЦТ судна партнёра, т.е. в продольном направлении ПЛ перемещается со скоростью равной скорости судна партнёра υр. В процессе параллельного сближения швартующихся судов, вследствие неравенства скорости швартующегося судна υ и скорости судна партнёра υр (υ ≠ υр), образуется смещение ±ds (знак «+» соответствует условию υ > υp, знак «-» соответствует условию υ < υр) ЦТ швартующегося судна от ПЛ (см. Фиг.3).

Возникающие смещение вырабатывает сигнал на изменение оборотов движителя n швартующегося судна, по закону:

n = - ks× ds,

где ks – коэффициент усиления по отклонению ЦТ швартующегося судна от ПЛ.

Регулирование скорости швартующегося судна описанным способом позволяет ему в процессе параллельного сближения удерживаться в заданном продольном положении относительно корпуса судна партнёра, что способствует безопасности и эффективности выполнения швартовной операции.

Предлагаемый способ управления судном при выполнении им швартовной операции к борту судна партнёра осуществляется следующим образом.

В приделах контуров швартующегося судна и судна партнёра, в их диаметральных плоскостях выбирают по две точки, одна из которых находится в носу F (швартующееся судно), Fp(судно партнёр), другая - в корме A (швартующееся судно), Ap(судно партнёр) (см. Фиг 1) относительно мидель-шпангоута соответствующего судна.

Координаты точек F, A, Fp, Ap в неподвижной координатной системе X0,Y0 измеряют непрерывно с высокой точностью (± 1,0 м) с помощью спутниковой навигационной системы (СНС) и с дифференциальными поправками. Используя значения координат точек швартующегося судна F(x0F, y0F), A(x0A, y0A) и судна партнёра Fp (x0Fp, y0Fp), Ap (x0Ap, y0Ap) в неподвижной координатной системе, координаты тех же точек в подвижных системах координат, связанных c швартующимся судном F(xF, yF), A(xA, yA) и судном партнёром Fp (xFp, yFp), Ap (xAp,yAp), координаты центров тяжести (ЦТ) швартующегося судна в связанной с ним подвижной координатной системе G (xG,yG) и судна партнёра в связанной с ним подвижной координатной системе Gp(xGp, yGp), а так же значения расстояния между диаметральными плоскостями (ДП) швартующихся судов hо и расстояние между ЦТ швартующихся судов m, рассчитывают:

- координаты центра тяжести швартующегося судна G (x0G, y0G) в неподвижной координатной системе;

- координаты центра ЦТ партнёра Gр0Gр, у0Gр) в неподвижной координатной системе;

- координаты точек F'p(xF'p,yF'p) и A'p(xA'p,yA'p), расположенных на перпендикулярах к ДП судна партнёра восстановленных в точки Fp и Ap;

- координаты проекции ЦТ судна партнёра G'p(x0G'p, y0G'p) в неподвижной координатной системе на траекторию сближения в конечной стадии швартовки, проходящую параллельно ДП судна партнёра через точки F'p и A'p;

- координаты второй заданной точки Р2 (x0P2, y0P2) в неподвижной координатной системе;

- текущее значение длины тормозного пути Sт;

- координаты первой заданной точки Р1(x0P1, y0P1) в неподвижной координатной системе.

Зная координаты первой заданной точки и координаты ЦТ швартующегося судна, определяют текущее положение траектории сближения, проходящей через первую заданную точку Р1(x0P1, y0P1) и ЦТ швартующегося судна G (x0G, y0G). После этого определяют поперечные смещения точек F и A от найденной указанным способом траектории сближения.

Непрерывно определяемые значения координат точек F и A, Fp и Ap, позволяют непрерывно вычислять координаты ЦТ швартующегося судна G, а вместе с непрерывно определяемым текущим значением длины тормозного пути Sт, и координатами первой заданной точки Р1(x0P1, y0P1) текущее положение траектории сближения и поперечные смещения dF и dA точек F и A швартующегося судна от текущего положения траектории сближения.

Возникающие поперечные смещения вырабатывают сигнал на отклонение рулевого органа, например, руля швартующегося судна, по закону:

α = - kF×dF + kA×dA,

где kF, kA – коэффициенты усиления по перечным смещениям носовой и кормовой точек швартующегося судна от текущего положения траектории сближения.

Таким образом, швартующееся судно движется по линии GР1 в направлении точки Р1.

В момент выхода швартующегося судна в первую заданную точку Р1, что соответствует равенству координат ЦТ швартующегося судна G (x0G, y0G) и координат первой заданной точки Р1(x0G, y0P1) (x0G = x0Р1; y0G = y0P1), швартующееся судно переходит к сближению со второй заданной точкой Р2, при этом текущее положение траектории сближения соответствует положению линии, проходящей через точки F'p(xF'p,yF'p) и A'p(xA'p,yA'p), координаты которых рассчитываются непрерывно. Текущие координаты второй заданной точки Р2 (x0P2, y0P2), лежащей на линии F'p A'p вычисляются непрерывно.

Непрерывно определяемые значения координат точек F и A, Fp и Ap, позволяют непрерывно вычислять: координаты точек F'p и A'p, ЦТ швартующегося судна G и ЦТ судна партнёра Gp, второй заданной точки Р2 в неподвижной координатной системе, а также поперечные смещения dF и dA точек F и A швартующегося судна от текущего положения траектории сближения, которой является линия F'p A'p.

Возникающие поперечные смещения вырабатывают сигнал на отклонение рулевого органа, например, руля швартующегося судна, по известному закону. Таким образом, швартующееся судно движется в точку Р2 по линии F'p A'p.

Моментом выхода швартующегося судна во вторую заданную точку Р2 соответствует равенству координат ЦТ швартующегося судна и второй заданной точки, то есть x0G = x0P2, y0G = y0P2.

После выхода швартующегося судна в точку Р2 осуществляется дальнейшее сближение швартующихся судов до непосредственного контакта «борт к борту» (Фиг. 2).

С этой целью, заданное текущее положение траектории сближения швартующихся судов, т.е. линия F'pA'p постепенно смещается параллельно ДП судна партнёра в сторону судна партнёра со скоростью не больше допустимого значения скорости поперечного движения швартующегося судна в направлении судна партнёра υд. Скорость υд определяется исходя из безопасности швартовной операции, а именно, из условия безопасного гашения поперечной скорости движения швартующегося судна в момент непосредственного контакта швартующихся судов средствами кранцевой защиты борта судна партнёра. Параллельное смещение линии F'pA'p в сторону судна партнёра обусловлено смещением точек F'p и A'p , текущее положение которых рассчитывается непрерывно в зависимости от значения расстояния h между бортами швартующихся судов. Постепенное уменьшение значения h в соответствии с законом

dh/dt = f(υд, h, h0, …)

приводит к изменению значения задаваемого расчетным способом расстояния между ДП швартующихся судов h0 = h + 0,5×(Вp+В)(здесь Вp – ширина судна партнёра, В – ширина швартующегося судна), что, в свою очередь, изменяет координаты точек F'p и A'p и в конечном итоге линия F'pA'п смещается в сторону судна партнёра оставаясь параллельной его ДП.

Смещение линии F'pA'p от исходного положения в сторону судна партнёра образует смещение dF, dA носовой F и кормовой A точек швартующегося судна соответственно. Формируется сигнал управления α = - kF×dF + kA×dA, и ДП швартующегося судна приводится к новому положению линии F'pA'p до их полного совпадения. Далее процесс смещения линии F'pA'p по указанному алгоритму в сторону судна партнёра будет повторяться многократно, также многократно будут образовываться смещения носовой dF и кормовой dA точек швартующегося судна относительно текущего положения линии F'pA'p. Смещения носовой F и кормовой точек A швартующегося судна относительно текущего положения линии F'pA'p будет приводить к формированию управляющего сигнала средства управления швартующимся судном. Работа средства управления вернет ДП швартующегося судна на линию, совпадающую с текущим положением линии F'pA'p.

Смещение линии F'pA'p в сторону судна партнёра будет происходить до тех пор, пока расстояние h0 между ДП швартующихся судов не будет равно значению, определяемому из выражения h0 = 0,5×(Вp + В), т.е., в этот момент расстояние между бортами швартующихся судов будет равно нулю h = 0.

С целью обеспечения контроля текущего значения продольной скорости υ движения швартующегося судна относительно борта судна партнёра в процессе параллельного сближения швартующихся судов до момента их непосредственного контакта («борт к борту») через ЦТ судна партнёра, координаты которого в неподвижной системе координат X0,Y0 Gр0Gр0Gр) непрерывно рассчитываются, проводят прямую линию (ПЛ), перпендикулярную ДП судна партнёра. Текущее положение ПЛ в координатной системе X0,Y0 определяется значениями текущих координат ЦТ судна партнёра, т.е. в продольном направлении ПЛ перемещается со скоростью равной скорости судна партнёра υр. В процессе параллельного сближения швартующихся судов, вследствие неравенства скорости швартующегося судна υ и скорости судна партнёра υр (υ ≠ υр), образуется смещение ±ds (знак «+» соответствует условию υ > υp, знак «-» соответствует условию υ < υр) ЦТ швартующегося судна от ПЛ (см. Фиг.3).

Возникающие смещение ±ds вырабатывает сигнал на изменение оборотов движителя швартующегося судна, по закону:

n = - ks× ds,

где ks – коэффициент усиления по отклонению ЦТ швартующегося судна от ПЛ.

Регулирование скорости швартующегося судна описанным способом позволяет ему в процессе параллельного сближения швартующихся судов на последнем этапе швартовки удерживаться в заданном продольном положении относительно корпуса судна партнёра [2], [3], за счет регулирования скорости υ швартующегося судна в соответствии с условием υ = υр, что способствует безопасности и эффективности выполнения швартовной операции.

В результате применения данного изобретения достигается возможность получения технического результата – обеспечивается контроля текущего значения продольной скорости υ движения швартующегося судна относительно борта судна партнёра в процессе параллельного сближения швартующихся судов до момента их непосредственного контакта («борт к борту»), предлагаемый способ управления судном при выполнении им швартовной операции к борту судна партнёра соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».

1. Способ управления судном при выполнении им швартовной операции к борту судна партнёра по величинам поперечных смещений, расположенных на диаметральной плоскости швартующегося судна его носовой и кормовой точек от текущего положения траектории сближения, включающий два этапа сближения, на первом этапе швартующееся судно выходит в первую заданную точку P1, и центр тяжести швартующегося судна находится в точке P1, на втором этапе швартующееся судно выходит во вторую заданную точку Р2, и центр тяжести швартующегося судна находится в точке P2, после выхода швартующегося судна в точку Р2 осуществляют третий этап дальнейшего сближения швартующихся судов до непосредственного контакта «борт к борту», для этого заданное текущее положение траектории сближения швартующихся судов постепенно смещают параллельно диаметральной плоскости судна партнёра в его сторону со скоростью не больше допустимого значения скорости поперечного движения швартующегося судна в направлении судна партнёра, процесс смещения траектории сближения многократно повторяют и осуществляют до тех пор, пока расстояние между бортами швартующихся судов будет равно нулю, отличающийся тем, что дополнительно с целью обеспечения контроля текущего значения продольной скорости движения швартующегося судна υ относительно борта судна партнёра в процессе параллельного сближения швартующихся судов до момента их непосредственного контакта («борт к борту»), через ЦТ судна партнёра, координаты которого в неподвижной системе координат X0,Y0 Gр0Gр0Gр) непрерывно рассчитываются, проводят прямую линию (ПЛ), перпендикулярную ДП судна партнёра, текущее положение ПЛ в координатной системе X0,Y0 определяется значениями текущих координат ЦТ судна партнёра, т.е. в продольном направлении ПЛ перемещается со скоростью, равной скорости судна партнёра υр, в процессе параллельного сближения швартующихся судов, вследствие неравенства скорости швартующегося судна υ и скорости судна партнёра υр (υ ≠ υр), образуется смещение ±ds (знак «+» соответствует условию υ > υp, знак «-» соответствует условию υ < υр) ЦТ швартующегося судна от ПЛ, возникающее смещение ±ds вырабатывает сигнал на изменение оборотов движителя швартующегося судна, по закону: n = - ks× ds , где ks – коэффициент усиления по отклонению ЦТ швартующегося судна от ПЛ, регулирование скорости швартующегося судна описанным способом позволяет ему в процессе параллельного сближения швартующихся судов на последнем этапе швартовки удерживаться в заданном продольном положении относительно корпуса судна партнёра за счет регулирования скорости υ швартующегося судна в соответствии с условием υ = υр, что способствует безопасности и эффективности выполнения швартовной операции.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость швартующегося судна υ в процессе параллельного сближения швартующихся судов на последнем этапе швартовки регулируется до момента непосредственного контакта швартующихся судов («борт к борту») исходя из условия равенства скорости швартующегося судна υ и скорости судна партнёра υр.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к водному транспорту и касается управления движением судна по величине поперечных смещений его носовой и кормовой точек от текущего положения линии пути при выполнении им движения по заданной траектории.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в системе управления курсом судна. Устройство аварийного торможения судна с помощью руля состоит из блока управления курсом (БУК), блока навигации (БН), блока управления режимами работы главного двигателя (БУГД), блока аварийного управления рулем (БАУР), блока аварийного управления главным двигателем (БАУГД) и блока изменения курса и скорости (БИКС) судна.

Изобретение относится к управлению автономными подводными аппаратами и может быть использовано для прогнозирования траекторий подводных аппаратов, выполняющих сложное маневрирование.

Изобретение относится к водному транспорту и может быть использовано для прогнозирования траекторий движения корабля, выполняющего сложное маневрирование. Способ определения демпфирующих гидродинамических характеристик корабля заключается в том, что формируют его трехмерную электронную модель, при этом часть корпуса корабля, расположенную выше ватерлинии, отсекают.

Изобретение относится к области сбора геофизических данных. Для управления сменой ведущего судна в системе сейсморазведки с несколькими судами, содержащей ведущее судно M и по меньшей мере одно ведомое судно во время по меньшей мере части операции в составе нескольких судов выполняют: этап выбора нового ведущего судна М' из по меньшей мере одного ведомого судна, инициируемый по меньшей мере одним заданным событием, и этап передачи упомянутому по меньшей мере одному ведомому судну по меньшей мере одной части информации, относящейся к смене ведущего судна с ведущего судна М, называемого старым ведущим судном, на новое ведущее судно М'.

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано для обеспечения движения и маневрирования по азимуту и глубине подводных аппаратов, автономных подводных самоходных аппаратов, планеров-глайдеров при океанологических и гидроакустических исследованиях водных акваторий.

Контроль местоположения судна включает получение навигационных параметров, поступающих в блок входной информации, а затем в блок обработки информации, при этом используют нечеткую логику: в созданной матрице каждой ячейке присваивают координаты Х и У, после чего ее подвергают нечеткой кластеризации для выделения участков с повышенной опасностью.

Изобретение относится к судостроению, а именно к судовым движительно-рулевым комплексам. Движительно-рулевой комплекс (ДРК) водоизмещающего судна содержит совокупность взаимодействующих с корпусом судна и установленных в его кормовой части гребного винта и руля, связанных с центральным постом их управления.

Изобретение относится к области автоматического управления движением судов при их динамическом позиционировании при решении задач поиска и обследования подводных объектов, характеризующихся частой сменой точек позиционирования.

Устройство относится к области судостроения, в частности ходовой части водного судна, и может быть использовано для повышения эффективности его ходовых качеств. Устройство ходовой части водного судна содержит основной вал с гребным винтом, и снабжено по крайней мере одним дополнительным валом с гребным винтом на нем, соосно основному валу, причем с переменной и отличающейся от основного вала скоростью вращения.

Изобретение относится к водному транспорту и касается управления швартующимся судном при выполнении им швартовной операции к борту судна партнёра по величине поперечных смещений двух точек от текущего положения траектории сближения при выполнении им швартовной операции к судну партнёра. Швартовная операция выполняется в три этапа, при этом на каждом этапе используется своя траектория сближения. На первом этапе швартовки швартующееся судно выходит в первую условную точку, на втором этапе во вторую условную точку, а на третьем этапе швартующееся судно параллельно сближается с судном партнёра на расстояние, позволяющее крепить швартовные тросы. Регулирование скорости швартующегося судна в процессе параллельного сближения швартующихся судов на последнем этапе швартовки позволяет ему удерживаться в заданном продольном положении относительно корпуса судна партнёра. Совершенствуется управление швартующимся судном при выполнении им швартовной операции к судну партнёра и тем самым обеспечивается безопасность и эффективность швартовной операции. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх