ДАТЧИК ИЗМЕНЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ СУДНА ИЛИ ПЛАТФОРМЫ
DETECTOR OF VESSEL OR PLATFORM LOCATION VARIATION

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).
x
y
Гидроакустический допплеровский лаг, в частности серийно выпускаемый промышленностью ЛА-1, дает на выходе продольную (V) и) поперечную (V) 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:
x
где δ - суммарный управляющий сигнал в продольном направлении;
x
x - отклонение в продольном направлении (может быть получена в ЦВМ интегрированием V);
зад
x - заданное отклонение в продольном направлении;
x
V - продольная составляющая скорости, получаемая из абсолютного лага;
x
- ускорение корабля в продольном направлении (может быть получена в ЦВМ дифференцированием V);
x
K - 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;
n
R - 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″.