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原文传递一种实现自动控制进出港的科学考察船

专利名称：	一种实现自动控制进出港的科学考察船
摘要：	本发明公开了一种实现自动控制进出港的科学考察船，包括船体，在船体上设置有用于控制自动进出港的控制系统，控制系统包括测量部分、控制部分，控制部分包括控制器，以及分别与控制器连接的用于驱动船舶航行的手动控制单元及自动控制单元，以及计算机软件系统，在港口或码头上设置有用于实时监测船舶逐渐靠近距离的激光定位系统，当实际船位参数达到预先设定的自动控制船舶移位的距离参数时，发送驱动船舶自动移位的信号至自动控制单元，同时发送停止手动操控的信号至手动控制单元，控制船舶自动平稳停靠至预先设定停靠点。本发明通过实时信号反馈，能够做到对主推进器及侧推进器的精准控制，实现了船舶最终停靠位置的准确性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	自然资源部第一海洋研究所
发明人：	张志平;王立松;赵晓龙;孙永福;谢博文;张浩然;孙杨;俞启军
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-13T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910395431.5
公开号：	CN110239676A
代理机构：	烟台上禾知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	孙俊业
分类号：	B63B35/00(2006.01);B;B63;B63B;B63B35
申请人地址：	266061 山东省青岛市崂山区高科园仙霞岭路6号
主权项：	1.一种实现自动控制进出港的科学考察船，包括具有动力部分及推力器部分的船体，推力器部分包括分别设置在船艉及船艏的主推进器及侧推进器，在船体上设置有用于控制自动进出港的控制系统，所述控制系统包括测量部分、控制部分，所述测量部分包括一用于采集船舶艏向信号的电罗经，一用于采集船舶所处环境风向风速信号的风速风向仪，一用于接收卫星定位信号的差分全球定位系统，其特征在于：所述控制部分包括控制器，以及分别与控制器连接的用于驱动船舶航行的手动控制单元及自动控制单元，以及分别与控制器相连的用于将测量部分采集的信息进行处理并将控制指令输出至推力器部分以实现预定的船舶艏向控制、定位控制或运动控制的计算机软件系统，在港口或码头上设置有与所述控制部分通过无线信号连接的用于实时监测船舶逐渐靠近距离的激光定位系统，当船舶驶入靠泊区域时，预先设定停靠点的船位坐标参数及自动控制船舶移位的距离参数，启动手动控制单元并操控船舶向船舶停靠点方向快速航行，当船舶航行至接近码头时，测量部分发送船舶实际船位信号至控制器，同时激光定位系统发送船舶逐渐靠近码头距离的实际参数的信号至控制器，控制器通过信号比较，当实际船位参数达到预先设定的自动控制船舶移位的距离参数时，发送驱动船舶自动移位的信号至自动控制单元，同时发送停止手动操控的信号至手动控制单元，结合测量部分收到的风、浪、流实时信息，对主推进器和/或侧推进器发送启动信号，改变船舶位置或艏向，在平衡作用于船舶的扰动力和扰动力矩的前提下，控制船舶自动平稳停靠至预先设定停靠点。 2.根据权利要求1所述的实现自动控制进出港的科学考察船，其特征是：所述激光定位系统沿船舶停靠方向在码头或港口依次设置多个。 3.根据权利要求1所述的实现自动控制进出港的科学考察船，其特征是：所述控制器发送驱动船舶自动移位的信号至自动控制单元后，计算机软件系统通过比较器连续地对测量部分传输来的风、浪、流等实时数据信号与预先设定停靠点的船位坐标参数进行综合比较，在得出一个作用在船舶上实时变化的矢量外力或者误差值后，控制器根据矢量外力和误差值、设定指标不断地进行运算，自动计算并生成到达设定地点的航行轨迹，同时对主推进器及侧推进器发出推进指令，使各推进器产生的矢量合推力随着矢量外力的变化而变化使船舶的推力与外作用力成为一个平衡的状态，精确地按预定轨迹低速移动。 4.根据权利要求1所述的实现自动控制进出港的科学考察船，其特征是：所述手动控制单元包括一用于实现船舶的前后、左右及瞬间位移的手动操纵杆，手动操纵杆通过位移模拟输入单元与控制器信号连接，还包括一当手动操纵杆将位移信号输入位移模拟输入单元时发送信号至控制器，控制器发送暂停信号至自动控制单元的自动控制模式切换模块，所述手动控制模式切换模块与控制器信号连接。 5.根据权利要求1所述的实现自动控制进出港的科学考察船，其特征是：所述自动控制单元包括移动参数输入模块，所述移动参数输入模块与控制器信号连接，还包括一当移动参数输入至参数输入模块时发送信号至控制器，控制器发送暂停信号至手动控制单元的手动控制模式切换模块，所述手动控制模式切换模块与控制器信号连接。 6.根据权利要求1所述的实现自动控制进出港的科学考察船，其特征是：所述电罗经采集到船舶艏向信号后发送至控制器，计算机软件系统通过实际航向与设定航向的比较产生控制信号输出到推进器，使推进器动作，保持船舶实际航向与设定航向之间的偏差最小，进行航向控制。
所属类别：	发明专利