×
11.03.2019
219.016.d91f

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ИСКЛЮЧЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЯ СУДНА С ВСТРЕЧНЫМ ДВИЖУЩИМСЯ ОБЪЕКТОМ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002383464
Дата охранного документа
10.03.2010
Аннотация: Изобретение относится к области судовождения и, в частности, к автоматическому управлению движением судна по заданному направлению с выявлением встречных объектов, с которыми возможно столкновение, и автоматическим расхождением с ними. Устройство выполнено с использованием приемника спутниковой навигационной системы, вычислителя, радара, рулевого привода, сумматора и блока коррекции скорости хода судна. В последний из вычислителя вводится сигнал коррекции скорости хода судна, вырабатываемый в случае удовлетворения условий столкновения судна со встречным объектом. Ведение заданной коррекции скорости хода судна позволяет надежно исключить столкновение с встречным подвижным объектом. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области судовождения - автоматическому управлению движением судна по заданному направлению с выявлением встречных объектов, столкновение с которыми может произойти, и расхождением с ними.

Известно устройство управления движением судна (патент России №2238881), содержащее задатчик угла дифферента, датчик угла дифферента, датчик угловой скорости, датчик положения руля, выходы которых подключены к первому, второму, третьему и четвертому входам суммирующего усилителя, выход которого соединен с входом рулевого привода.

Известна также система автоматического управления движением судна (патент России №2248914), принятая нами в качестве прототипа. Автоматическое управление движением судна основано на использовании приемника спутниковой навигационной системы, блока заданного значения путевого угла и сумматора, на вход которого поступают сигналы: текущего путевого угла, заданного путевого угла, угловой скорости судна и угла перекладки руля, для формирования закона управления рулевым приводом судна. Выход сумматора подключен к входу рулевого привода.

Существенным недостатком рассмотренных выше систем автоматического управления движением судна является возможность столкновения с встречными объектами.

Для устранения отмеченного недостатка в предлагаемом нами устройстве автоматического управления движением судна обеспечивается выявление встречных судов, с которыми возможно столкновение. После выявления такого встречного объекта в устройстве определяется требуемая корректировка скорости движения судна, при которой будет исключена возможность столкновения. Величина требуемого изменения скорости движения вводится в блок коррекции скорости хода судна. Через время прохождения судном точки пересечения траекторий (или расчетной минимальной точки сближения с встречным объектом) коррекция скорости хода отключается и судно начинает двигаться с прежней скоростью хода по заданной траектории. Устройство содержит:

- приемник СНС,

- датчик угловой скорости судна,

- датчик угла руля,

- задатчик путевого угла,

- сумматор, выход которого подключают к входу рулевого привода.

К входу сумматора подключены четыре перечисленных выше блока. В предлагаемое устройство дополнительно вводят:

- блок коррекции скорости хода судна,

- радар (вырабатывающий вектор расстояния от судна до встречного объекта),

- вычислитель, в котором формируют сигналы текущей широты, долготы и вектор скорости движения встречного объекта, будущие траектории движения судна и встречного объекта и величину коррекции скорости хода судна.

Целями предлагаемого устройства являются выявление опасного встречного объекта и обеспечение автоматического расхождения судна с встречным объектом путем:

- определения в ограниченной акватории будущего движения судна и встречного объекта траекторий возможного столкновения,

- нахождения минимально возможной величины изменения скорости хода судна от текущего значения, при котором будет исключена возможность будущего столкновения с встречным объектом,

- автоматического перевода судна на новое корректированное значение скорости хода судна,

- после выхода судна к расчетной точке столкновения с встречным объектом автоматического перевода скорости хода до ранее принятого значения.

Рассмотрим, как реализуются поставленные цели в предложенном устройстве.

На чертеже представлена блок-схема аппаратуры автоматического расхождения судна со встречным объектом, содержащая: приемник СНС - 1, задатчик путевого угла ПУзд. - 2, датчик угловой скорости - 3, датчик руля - 4, рулевой привод - 5, сумматор - 6, блок коррекции скорости хода - 7, радар - 8, вычислитель - 9, объект управления - 10 (судно).

В качестве возможного варианта реализации рассмотрим: приемник СНС - 1 типовой разработки Московского НПО «Агат» или Красноярского завода, задатчик путевого угла - 2, датчик руля - 4 и блок формирования коррекции скорости хода - 7 - преобразователи угла в напряжение с точностью не хуже 2%; датчик угловой скорости - 3 типовой ДУС с чувствительностью не хуже 0.005 гр/сек; сумматор - 6, вычислитель - 9 может реализовываться на микросхемах 140 УД 8 или на процессоре; рулевой привод - 5 и радар - 8 - штатное судовое оборудование.

Устройство работает следующим образом.

1. Из приемника СНС - 1 сигнал текущего путевого угла судна «ПУ» поступает на первый вход сумматора - 6. На второй - четвертый входы сумматора - 6 подключены выходы: задатчика - 2 путевого угла «ПУзд.», датчика - 3 угловой скорости судна «ω» и датчика - 4 руля «δ». На выходе сумматора - 6 вырабатывается скорость перекладки руля - «d/dt δ», которая поступает на вход рулевого привода - 5:

δ - угол перекладки руля,

Кi=1,2,3 - постоянные коэффициенты регулирования.

При отсутствии встречного объекта судно движется с заданной скоростью «Vсуд.зд.»

2. При появлении встречного объекта с выхода радара - 8 поступят на первый вход вычислителя - 9:

- азимут встречного объекта «ψ»,

- расстояние от встречного объекта до судна «L».

На второй вход вычислителя - 9 с выхода приемника СНС-1 поступят:

- курс судна «φ»,

- текущая широта судна «Фi»,

- текущая долгота судна «λi»,

- путевой угол судна «ПУсуд.i»,

- текущая скорость судна Vсуд.i.

В вычислителе - 9 формируются текущая широта и долгота встречного объекта, вектор расстояния от судна до встречного объекта «Lоб.,суд.», путевой угол встречного объекта ПУоб. и скорость хода Voб.:

а) текущая широта и долгота встречного объекта

где:

φ - текущий курс судна,

ψ - текущий азимут встречного объекта,

Lоб.суд. - расстояние от судна до встречного объекта,

Фоб.λоб.,суд.суд.) - текущая широта и долгота встречного объекта (и судна),

б) путевой угол встречного объекта:

где:

ПУоб. - текущий путевой угол встречного объекта,

Фоб.i-1, λоб.i-1. и Фоб.i, λоб.i - текущая широта и долгота встречного объекта в момент времени «t» и в следующий момент времени «t+Δt»,

в) скорость хода встречного объекта:

где:

Фоб.i-1, λоб.i-1. и Фoб.i, λоб.i - текущая широта и долгота встречного объекта в момент времени t и в следующий момент времени t+Δt, Voб. - скорость движения встречного объекта,

d/dt - символ дифференцирования.

3. Используя полученные по зависимостям (2-4) в вычислителе - 9 текущую широту, долготу и вектор скорости встречного объекта и из приемника СНС - 1 сигналы широты, долготы и скорости хода судна, в вычислителе - 9 формируются траектории будущего движения судна и встречного объекта, по которым в ограниченной акватории определяют широту и долготу точки (Фn·λn) - возможного пересечения отрезков траекторий будущего движения судна и встречного объекта:

где:

Фоб.iоб.=K1oб.iоб.),

Фсуд.icуд.=K2суд.iсуд.),

Фоб., Фсуд., λоб., λсуд. - место нахождения (текущие широты и долготы) встречного объекта и судна.

4а. Если зависимость (5) в ограниченной акватории не имеет решения - в вычислителе - 9 через интервал времени «Δt» вновь решаются зависимости (2)-(4).

4б. Если условие (5) в ограниченной акватории выполняется - в вычислителе - 9 определяется выполнение условия одновременного будущего нахождения судна и встречного объекта вблизи точки пересечения двух траекторий (Фn, λn):

где:

tсуд.=Lсуд./Vсуд.,

tоб.=Lоб./Vоб.,

Lсуд. - расстояние между текущим положением судна (Фсуд., λсуд.) и точкой пересечения траекторий (Фn, λn),

Lоб. - расстояние между текущим положением встречного объекта (Фоб., λоб.), и точкой пересечения траекторий (Фn, λn),

Vсуд., Voб. - скорость движения судна и встречного объекта,

tсуд., tоб. - расчетное время движения судна и встречного объекта от текущих широт и долгот судна и встречного объекта (Фсуд. Фоб., λсуд., λоб.) до точки пересечения траекторий (Фn λn).

5а. Если условие (6) не выполняется - в вычислителе - 9 через интервал времени «Δt» вновь решают зависимости (2)-(4) и т.д.

5б. Если условие (6) выполняется - в вычислителе - 9 вырабатывается уставка ΔVсуд., при введении которой в блок коррекции скорости хода - 7 условие (6) перестает выполняться.

Уставка ΔVсуд. определяется из зависимостей:

где:

tсуд корр.=Lсуд./Vсуд.корр.,

tоб.=Lоб./Vоб.,

Lсуд. - расстояние между текущим положением судна (Фсуд., λсуд.) и точкой пересечения траекторий (Фn, λn),

Lоб. - расстояние между текущим положением встречного объекта (Фоб., λоб.) и точкой пересечения траекторий (Фn, λn),

Vсуд.корр., Voб. - корректированная скорость движения судна и скорость встречного объекта.

Величина ΔVсуд. определяется в вычислителе - 9, используя зависимость (6А):

при tсуд.-tоб.<0, - ΔVсуд. (определяется в отрицательной области приращения скорости хода судна),

при tсуд.-tоб.>0, +ΔVсуд. (определяется в положительной области приращения скорости хода судна).

6. Величина «ΔVсуд.», полученная в вычислителе - 9 по зависимости (6А), поступает в блок коррекции скорости хода - 7, при этом судно переходит в режим движения со скоростью «Vкорр.».

7. В вычислителе - 9 формируется tсуд.кор.:

tсуд.кор. = Lсуд./Vсуд.кор.

8) Через интервал натурального времени tсуд.кор. сигнал «ΔVсуд.» в вычислителе - 9 отключается от блока - 7, тем самым судно переводится в прежний режим скорости хода (до включения блока коррекции - 7).

Через следующий интервал времени «Δt» в вычислителе - 9 вновь решаются зависимости (2)-(4).

Аппаратура автоматического расхождения судна со встречным объектом, содержащая приемник спутниковой навигационной системы, вырабатывающий сигналы курса, текущей широты, текущей долготы, путевого угла и текущей скорости судна, задатчик путевого угла, датчик угловой скорости судна и датчик угла руля, выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора, вырабатывающего сигнал скорости перекладки руля и соединенного с рулевым приводом, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блок коррекции скорости хода, радар, вырабатывающий сигналы азимута встречного объекта и расстояния от встречного объекта до судна, и вычислитель, подключенный входами к радару и приемнику спутниковой навигационной системы, а выходом - к входу блока коррекции скорости хода, и выполненный с возможностью формирования траекторий будущего движения судна и встречного объекта, а также определения по ним в ограниченной акватории судна широты и долготы точки пересечения отрезков траекторий будущего движения судна и встречного объекта.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-27 of 27 items.
09.05.2019
№219.017.4cb5

Теннисная ракетка

Изобретение относится к спортивному инвентарю и позволяет повысить оперативность получения информации о состоянии струнной поверхности теннисной ракетки, о параметрах удара по теннисному мячу, о количестве ударов по мячу и обеспечить энергосберегающую работу электронной информационной системы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002313380
Дата охранного документа: 27.12.2007
24.05.2019
№219.017.5fc0

Способ создания стереоскопического графического интерфейса пользователя компьютера

Изобретение относится к способам создания стереоскопического графического интерфейса пользователя компьютера и может быть использовано для разработки специализированных систем обработки стереоизображений, предназначенных для работы операторов в стереоочках. Технический результат заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002380763
Дата охранного документа: 27.01.2010
29.05.2019
№219.017.65f8

Способ создания оригинала рельефа по материалам аэрофотосъемки

Изобретение относится к области картографии и может быть использовано для создания карт рельефа местности по материалам аэрофотосъемки. Сущность: создают трехмерную карту местности путем цифрования элементов земной поверхности. Строят цифровую модель рельефа. Автоматически строят исходные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002315263
Дата охранного документа: 20.01.2008
09.06.2019
№219.017.79eb

Способ извлечения пакера

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к извлечению эксплуатационных пакеров из газовых и газоконденсатных скважин со сложным многопрофильным стволом, в том числе и с наклонно-направленным. Способ включает спуск во внутреннюю полость лифтовой колонны инструмента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002311523
Дата охранного документа: 27.11.2007
09.06.2019
№219.017.7a26

Устройство управления

Устройство предназначено для пневматических систем управления технологическими процессами. Устройство управления содержит побудитель расхода рабочей среды, заключенный в объем с входными разъемами для внешних сигналов, функциональные проточные элементы, при этом объем выполнен герметичным,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002318139
Дата охранного документа: 27.02.2008
29.06.2019
№219.017.9e39

Дозатор жидких продуктов

Изобретение относится к дозаторам жидких продуктов для упаковочной отрасли, в частности к дозаторам для розлива жидких продуктов в тару, устанавливаемую на позицию налива вручную или подаваемую с помощью конвейера в условиях малых производств. Дозатор содержит расходный резервуар с дозируемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002309094
Дата охранного документа: 27.10.2007
13.07.2019
№219.017.b3e5

Способ преобразования кинетической энергии ветра

Изобретение относится к области энергетики и касается преобразования энергии ветра в другие виды энергии. Способ преобразования кинетической энергии ветра, воздействующего на привязной летающий аппарат, с передачей механической мощности на рабочий орган, расположенный на земле, заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002379545
Дата охранного документа: 20.01.2010
Showing 31-40 of 48 items.
13.01.2017
№217.015.77ea

Способ передачи дискретных сообщений с многопараметрической адаптацией

Изобретение относится к области техники передачи дискретных сообщений и может использоваться для построения автоматизированных комплексов и систем двухсторонней адаптивной KB радиосвязи. Техническим результатом является существенное сокращение длительности сеанса связи, достигаемое как за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598993
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7aad

Устройство автоматической идентификации системы для оповещения о ситуации "человек за бортом"

Изобретение относится к радиотехнике и используется для определения координат и передачи аварийного сообщения о ситуации «человек за бортом» через автоматическую идентификационную систему (АИС) на ближайшие суда и станции приема сигналов АИС. Технический результат - сокращение времени...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600523
Дата охранного документа: 20.10.2016
08.07.2018
№218.016.6ea2

Система управления движением судна с дублированием каналов курса и резервным управлением по курсу

Система управления движением судна (СУД) с дублированием каналов курса и резервным управлением движения содержит датчик руля, датчик дифференцирования, блок логики, три задатчика угла курса и три датчика угла курса, два сумматора, блок среднего заданного угла курса, блок оценки возмущающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660193
Дата охранного документа: 05.07.2018
18.07.2018
№218.016.7184

Устройство крепления электромагнитных реле на вибростенде и ударном стенде

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам крепления реле на испытательном стенде, и может быть использовано для испытания на вибрационном и ударном стендах. Устройство содержит приспособление в форме куба крепления четырех реле, приспособление фиксации куба. При...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661453
Дата охранного документа: 16.07.2018
20.02.2019
№219.016.bfc4

Аппаратура автоматического расхождения судна со встречным объектом

Изобретение относится к области судовождения, а именно к автоматическому управлению движением судна по заданному направлению с выявлением встречных объектов и автоматического расхождения с ними. В предложенной аппаратуре используются приемник спутниковой навигационной системы, вычислитель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002376194
Дата охранного документа: 20.12.2009
23.02.2019
№219.016.c647

Способ управления движением судна

Изобретение относится к области судовождения. Автоматическое управление движением судна обычно осуществляется с помощью кормового руля достаточно эффективно, но при наличии нескольких гребных винтов, а также при волнении моря или ветре качество управления падает. Предложенный способ позволяет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002388650
Дата охранного документа: 10.05.2010
23.02.2019
№219.016.c6ad

Способ управления движением судна по заданной траектории

Изобретение относится к области судовождения, в частности к автоматическому управлению движением судна. В способе используют сигналы текущего путевого угла и заданного значения путевого угла, которые совместно с сигналами угловой скорости судна и угла перекладки руля используют для формирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002465169
Дата охранного документа: 27.10.2012
08.03.2019
№219.016.d4f1

Плавсредство для оборудования бронемашин

Изобретение относится к плавсредствам, обеспечивающим придание мореходных качеств танкам и новых мореходных качеств плавающим бронемашинам с целью расширения их функциональных возможностей. Плавсредство содержит два водопроницаемых бортовых понтона, закрепляемых на бронемашине посредством...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002371350
Дата охранного документа: 27.10.2009
15.03.2019
№219.016.e074

Способ управления движением корабля по глубине

Изобретение относится к области судовождения и касается автоматического управления движением корабля без хода в вертикальной плоскости. Способ базируется на двух этапах программного управления с использованием датчика и задатчика глубины, блока задания, в котором формируют заданный сигнал...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002392183
Дата охранного документа: 20.06.2010
15.03.2019
№219.016.e14d

Способ управления сближением корабля с подвижной целью

Изобретение относится к области судовождения. Способ управления сближением корабля с целью базируется на использовании системы автоматического управления движением корабля по путевому углу. Величина заданного значения путевого угла формируется как угол пеленга (азимута) - φ плюс приращение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002467917
Дата охранного документа: 27.11.2012
+ добавить свой РИД