СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СУДНОМ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ИМ ШВАРТОВНОЙ ОПЕРАЦИИ К БОРТУ СУДНА ПАРТНЕРА, СТОЯЩЕГО НА ЯКОРЕ
METHOD OF SHIP CONTROL IN MOORING TO ANCHORED PARTNER SHIPBOARD

Изобретение относится к водному транспорту и касается управления швартующимся судном при выполнении им швартовной операции к борту судна, стоящего на якоре.
n
n
Известен способ управления швартующимся судном при выполнении им швартовной операции к борту судна-партнера (Пат.РФ №2422326, опубл.27.06.2011), когда в пределах контуров швартующегося судна и судна-партнера в их диаметральных плоскостях выбирают по две точки, одна из которых находится в носу А (швартующееся судно), A(судно-партнер), другая - в корме В (швартующееся судно), B(судно-партнер) (фиг.1, 2) относительно мидель-шпангоута соответствующего судна.
n
n
0А
0A
0B
0B
n
0
n
0An
n
0Bn
0Bn
A
A
В
B
n
An
An
n
Bn
Bn
g
g
n
0Gn
0Gn
0
Координаты точек А, В, A, B в неподвижной координатной системе определяют непрерывно с высокой точностью (±1,0 м). Используя значения координат точек швартующегося судна А(Х, Y), В(X, Y) и судна-партнера A(XA, Y), B(X, Y) в неподвижной координатной системе, координаты тех же точек в подвижных системах координат, связанных с швартующимся судном А(X, Y), В(Х, Y) и судном-партнером A(X Y), B(X, Y), координаты центров тяжести (ЦТ) швартующегося судна в связанной с ним подвижной координатной системе G(X, Y) и судна-партнера в связанной с ним подвижной координатной системе G(X, Y), а также значения расстояния между диаметральными плоскостями (ДП) швартующихся судов h и расстояние между ЦТ швартующихся судов m рассчитывают:
0G
0G
- координаты центра тяжести швартующегося судна G (X, Y) в неподвижной координатной системе;
n
0Gn
0Gn
- координаты центра тяжести судна-партнера G(X, Y) в неподвижной координатной системе;
n
A
n
A
n
n
B'n
B'n
n
n
- координаты точек A'(X',Y') и B'(Xy,Y), расположенных на перпендикулярах к ДП судна-партнера, восстановленных в точки A и B;
n
0G'n
0G'n
n
n
- координаты проекции ЦТ судна-партнера G'(X, Y) в неподвижной координатной системе на траекторию сближения в конечной стадии швартовки, проходящую параллельно ДП судна-партнера через точки A' и B';
2
0P2
0P2
- координаты второй заданной точки Р(X, Y) в неподвижной координатной системе;
1
2
3
- текущее значение длины тормозного пути швартующегося судна рассчитывают с использованием уравнения его движения dυ/dS=f(υ, С, С, С,…),
где υ - текущее значение скорости швартующегося судна;
S - путь;
1
2
3
С С, С,… - текущие значения параметров уравнения движения швартующегося судна, зависящие от текущих значений параметров, характеризующих текущее состояние загрузки судна и внешней среды (водоизмещения швартующегося судна; параметров посадки корпуса; направления и скорости ветра; параметров волнения; направления и скорости течения; глубины акватории в районе выполнения швартовной операции).
н
n
Текущее значение длины тормозного пути швартующегося судна в процессе его сближения с судном-партнером определяют интегрированием уравнения движения швартующегося судна в пределах от υ=υ до υ=υ, т.е.
н
n
где υ - начальная скорость швартующегося судна; υ - скорость судна-партнера.
1
2
3
При этом текущие значения параметров уравнения движения швартующегося судна С, С, С,… в процессе выполнения швартовной операции непрерывно идентифицируют с использованием метода, описанного в работах [2], [3];
1
0P1
0P1
- координаты первой заданной точки P(X, Y) в неподвижной координатной системе.
1
0P1
0P1
0G
0g
Зная координаты первой заданной точки и координаты ЦТ швартующегося судна, определяют текущее положение траектории сближения, проходящей через первую заданную точку P(X, Y) и ЦТ швартующегося судна G (X, Y). После этого определяют поперечные смещения точек А и В от найденной указанным способом траектории сближения.
n
n
T
1
A
B
Непрерывно определяемые значения координат точек А и В, A и B позволяют непрерывно вычислять координаты ЦТ швартующегося судна G, а вместе с непрерывно определяемым текущим значением длины тормозного пути S и первой заданной точки P, а также поперечные смещения d и dточек А и В швартующегося судна от текущего положения траектории сближения.
Возникающие поперечные смещения вырабатывают сигнал на отклонение рулевого органа, например руля швартующегося судна, по закону:
A
A
B
B
α=-k×d+k×d,
A
B
где k, k - коэффициенты усиления по перечным смещениям носовой и кормовой точек швартующегося судна от текущего положения траектории сближения.
1
1
Таким образом, швартующееся судно движется по линии GP в направлении точки P.
0G
0G
1
0G
0P1
0G
0P1
0G
0P1
2
n
A'n
A'n
n
B'n
B'n
2
0P2
0P2
n
n
В момент выхода швартующегося судна в первую заданную точку, что соответствует равенству координат ЦТ швартующегося судна G (X, Y) и координат первой заданной точки P(X, Y) (X=X, Y=Y), оно переходит к сближению со второй заданной точкой Р, при этом текущее положение траектории сближения соответствует положению линии, проходящей через точки A'(X, Y) и B'(X, Y), координаты которых рассчитывают непрерывно. Текущие координаты второй заданной точки Р(X, Y), лежащей на линии A'B', вычисляют также непрерывно.
n
n
n
n
n
2
A
B
n
n
Непрерывно определяемые значения координат точек А и В, A и B позволяют непрерывно вычислять: координаты точек A' и B', ЦТ G швартующегося судна и ЦТ G судна-партнера, второй заданной точки Р в неподвижной координатной системе, а также поперечные смещения d и dточек А и В швартующегося судна от текущего положения траектории сближения, которой является линия A'B'.
2
n
n
Возникающие поперечные смещения вырабатывают сигнал на отклонение рулевого органа, например руля швартующегося судна, по известному закону. Таким образом, швартующееся судно движется в точку Р по линии A'B'.
2
0G
0P2
0G
0P2
Моменту выхода швартующегося судна во вторую заданную точку Рсоответствует равенство координат ЦТ швартующегося судна и второй заданной точки, то есть X=X, Y=Y.
2
n
n
д
д
n
n
n
n
После выхода швартующегося судна в точку Р осуществляют дальнейшее сближение швартующихся судов до непосредственного контакта «борт к борту». С этой целью заданное текущее положение траектории сближения швартующихся судов, т.е. линия A'B', постепенно смещается параллельно ДП судна-партнера в сторону судна-партнера со скоростью не больше допустимого значения скорости поперечного движения швартующегося судна в направлении судна-партнера υ. Скорость υ определяют 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-партнера. Параллельное смещение линии A'B' в сторону судна-партнера обусловлено смещением точек A' и B', текущее положение которых рассчитывают непрерывно в зависимости от значения расстояния h между бортами швартующихся судов. Постепенное уменьшение значения h в соответствии с законом
д
0
dh/dt=f(υ, h, h,…)
0
n
n
n
n
n
n
приводит к изменению значения задаваемого расчетным способом расстояния между ДП швартующихся судов h=h+0,5×(B+В) (здесь B - ширина судна-партнера, В - ширина швартующегося судна), что, в свою очередь, изменяет координаты точек A' и B' и в конечном итоге линия A'B' смещается в сторону судна-партнера, оставаясь параллельной его ДП.
n
n
A
B
A
A
B
B
n
n
n
n
A
B
n
n.
n
n
n
n
Смещение линии A'B' от исходного положения в сторону судна-партнера образует смещение d, d носовой А и кормовой В точек швартующегося судна соответственно. Формируется сигнал управления α=-k×d+k×d, и ДП швартующегося судна приводится к новому положению линии A'B' до их полного совпадения. Далее процесс смещения линии A'B' по указанному алгоритму в сторону судна-партнера будет повторяться многократно, также многократно будут образовываться смещения носовой dи кормовой d точек швартующегося судна относительно текущего положения линии A'B' Смещения носовой А и кормовой точек В швартующегося судна относительно текущего положения линии A'B' будет приводить к формированию управляющего сигнала средства управления швартующимся судном. Работа средства управления вернет ДП швартующегося судна на линию, совпадающую с текущим положением линии A'B'.
n
n
0
0
n
Смещение линии A'B' сторону судна-партнера будет происходить до тех пор, пока расстояние h между ДП швартующихся судов не будет равно значению, определяемому из выражения h=0,5×(B+В), т.е. в этот момент расстояние между бортами швартующихся судов будет равно нулю h=0. Указанный момент в предлагаемом способе управления судном при выполнении им швартовной операции к борту судна-партнера считается моментом окончания швартовной операции.
st
Однако в этом способе управления судном, выполняющим швартовную операцию к борту судна-партнера, есть определенный недостаток, не позволяющий безопасно сблизиться швартующемуся судну с судном-партнером, если оно стоит на якоре, т.к. движение судна, стоящего на якоре, относительно воды в продольном направлении либо отсутствует вообще, либо имеет значение, близкое к нулю, поэтому в момент выхода швартующегося судна к борту судна-партнера, стоящего на якоре, и при дальнейшем их сближении скорость швартующегося судна должна быть равна скорости течения υ в районе места якорной стоянки.
st
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в соблюдении условия движения швартующегося судна в конечной стадии швартовки со скоростью, равной скорости течения υ в районе якорной стоянки судна-партнера.
n
n
Для достижения указанного технического результата в предлагаемом способе управления судном при выполнении им швартовной операции к борту судна-партнера, когда в пределах контуров швартующегося судна и судна-партнера в их диаметральных плоскостях выбирают по две точки, одна из которых находится в носу А (швартующееся судно), A(судно-партнер), другая - в корме В (швартующееся судно), B(судно-партнер) (фиг.1-4) относительно мидель-шпангоута соответствующего судна.
n
n
0A
0A
0B
0B
n
0
n
0An
n
0Bn
0Bn
A
A
B
B
n
An
An
n
Bn
Bn
G
G
n
0Gn
0Gn
0
Координаты точек А, В, A, B в неподвижной координатной системе определяют непрерывно с высокой точностью (±1,0 м). Используя значения координат точек швартующегося судна А(X, Y)>В(X, Y) и судна-партнера A(XA, Y), B(X, Y) в неподвижной координатной системе, координаты тех же точек в подвижных системах координат, связанных с швартующимся судном А(X Y), В(X, Y) и судном-партнером A(X, Y), B(X,Y), координаты центров тяжести (ЦТ) швартующегося судна в связанной с ним подвижной координатной системе G(X,Y) и судна-партнера в связанной с ним подвижной координатной системе G(X, Y), а также значения расстояния между диаметральными плоскостями (ДП) швартующихся судов h и расстояние между ЦТ швартующихся судов m рассчитывают:
0G
0G
- координаты центра тяжести швартующегося судна G (X, Y) в неподвижной координатной системе;
n
0Gn
0Gn
- координаты центра тяжести судна-партнера G(X, Y) в неподвижной координатной системе;
n
A'n
A'n
n
B'n
B'n
n
n
- координаты точек A'(X,Y) и B'(X,Y), расположенных на перпендикулярах к ДП судна-партнера, восстановленных в точки A и B;
n
0G'n
0G'n
n
n
- координаты проекции ЦТ судна-партнера G'{X, Y) в неподвижной координатной системе на траекторию сближения в конечной стадии швартовки, проходящую параллельно ДП судна-партнера через точки A' и B';
2
0Р2
0P2
- координаты второй заданной точки Р(Х, Y) в неподвижной координатной системе;
1
2
3
- текущее значение длины тормозного пути швартующегося судна рассчитывают с использованием уравнения его движения dυ/dS=f(υ, C, С, С,…),
где υ - текущее значение скорости швартующегося судна;
S - путь;
1
2
3
С, С, С,… - текущие значения параметров уравнения движения швартующегося судна, зависящие от текущих значений параметров, характеризующих текущее состояние загрузки судна и внешней среды (водоизмещения швартующегося судна; параметров посадки корпуса; направления и скорости ветра; параметров волнения; направления и скорости течения; глубины акватории в районе выполнения швартовной операции).
Отличительным признаком предлагаемого способа от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, является следующий:
н
st
дополнительно текущее значение длины тормозного пути швартующегося судна в процессе его сближения с судном-партнером определяют интегрированием уравнения движения швартующегося судна в пределах от υ=υ до υ=υ, т.е.
st
где υ - скорость течения в районе места якорной стоянки судна-партнера.
1
2
3
При этом текущие значения параметров уравнения движения швартующегося судна С С, С,… в процессе выполнения швартовной операции непрерывно идентифицируют с использованием метода, описанного в работах [2], [3];
1
0P1
0P1
- координаты первой заданной точки P(X, Y) в неподвижной координатной системе.
1
0P1
0P1
0G
0G
Зная координаты первой заданной точки и координаты ЦТ швартующегося судна, определяют текущее положение траектории сближения, проходящей через первую заданную точку P(X, Y) и ЦТ швартующегося судна G (X, Y). После этого определяют поперечные смещения точек А и В от найденной указанным способом траектории сближения.
n
n
T
1
A
B
Непрерывно определяемые значения координат точек А и В, A и B позволяют непрерывно вычислять координаты ЦТ швартующегося судна G, а вместе с непрерывно определяемым текущим значением длины тормозного пути S и первой заданной точки P, а также поперечные смещения d и dточек А и В швартующегося судна от текущего положения траектории сближения.
Возникающие поперечные смещения вырабатывают сигнал на отклонение рулевого органа, например руля швартующегося судна, по закону:
A
A
B
B
α=-k×d+k×d,
A
в
где k, k - коэффициенты усиления по перечным смещениям носовой и кормовой точек швартующегося судна от текущего положения траектории сближения.
1
1
Таким образом, швартующееся судно движется по линии GP в направлении точки Р (фиг.2).
0G
0G
1
0G
0P1
0G
0Р1
0G
0P1
2
n
A'n
A'n
n
B'n
B'n
2
0P2
0P2
n
n
В момент выхода швартующегося судна в первую заданную точку, что соответствует равенству координат ЦТ швартующегося судна G(X, Y) и координат первой заданной точки P(X, Y) (X=Х; Y=Y), оно переходит к сближению со второй заданной точкой Р (фиг.2), при этом текущее положение траектории сближения соответствует положению линии, проходящей через точки A'(X,Y) и B'(X,Y), координаты которых рассчитываются непрерывно. Текущие координаты второй заданной точки Р(X, Y), лежащей на линии A'B', вычисляются непрерывно.
n
n
n
n
n
2
A
B
n
n
Непрерывно определяемые значения координат точек А и В, A и B позволяют непрерывно вычислять: координаты точек A' и B', ЦТ G швартующегося судна и ЦТ G судна-партнера, второй заданной точки Р в неподвижной координатной системе, а также поперечные смещения d и dточек А и В швартующегося судна от текущего положения траектории сближения, которой является линия A'B'.
2
n
n
Возникающие поперечные смещения вырабатывают сигнал на отклонение рулевого органа, например руля швартующегося судна, по известному закону. Таким образом, швартующееся судно движется в точку Р по линии A'B'.
2
0G
0P2
0G
0P2
Моменту выхода швартующегося судна во вторую заданную точку Рсоответствует равенство координат ЦТ швартующегося судна и второй заданной точки, то есть X=X, Y=Y.
2
n
n
д
д
n
n
n
n
После выхода швартующегося судна в точку Р осуществляют дальнейшее сближение швартующихся судов до непосредственного контакта «борт к борту». С этой целью заданное текущее положение траектории сближения швартующихся судов, т.е. линия A'B', постепенно смещается параллельно ДП судна-партнера в сторону судна-партнера со скоростью не больше допустимого значения скорости поперечного движения швартующегося судна в направлении судна-партнера υ. Скорость υ определяют 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-партнера. Параллельное смещение линии A'B' в сторону судна-партнера обусловлено смещением точек A' и B', текущее положение которых рассчитывают непрерывно в зависимости от значения расстояния h между бортами швартующихся судов. Постепенное уменьшение значения h в соответствии с законом
0
dh/dt=f(υд, h, h,…)
0
n
n
n
n
n
n
приводит к изменению значения задаваемого расчетным способом расстояния между ДП швартующихся судов h=h+0,5×(B+В) (здесь B - ширина судна-партнера, В - ширина швартующегося судна), что, в свою очередь, изменяет координаты точек A' и B' и в конечном итоге линия A'B' смещается в сторону судна-партнера, оставаясь параллельной его ДП.
n
n
A
B
A
A
B
B
n
n
n
n
A
B
n
n
n
n
n
n
Смещение линии A'B' от исходного положения в сторону судна-партнера образует смещение d, d носовой А и кормовой В точек швартующегося судна соответственно. Формируют сигнал управления α=-k×d+k×d, и ДП швартующегося судна приводится к новому положению линии A'B' до их полного совпадения. Далее процесс смещения линии A'B' по указанному алгоритму в сторону судна-партнера будет повторяться многократно, также многократно будут образовываться смещения носовой d и кормовой dточек швартующегося судна относительно текущего положения линии A'B'. Смещения носовой А и кормовой точек В швартующегося судна относительно текущего положения линии A'B' будет приводить к формированию управляющего сигнала средства управления швартующимся судном. Работа средства управления вернет ДП швартующегося судна на линию, совпадающую с текущим положением линии A'B'.
n
n
0
0
n
Смещение линии A'B' в сторону судна-партнера будет происходить до тех пор, пока расстояние h между ДП швартующихся судов не будет равно значению, определяемому из выражения h=0,5×(B+В), т.е. в этот момент расстояние между бортами швартующихся судов будет равно нулю h=0. Указанный момент в предлагаемом способе управления судном при выполнении им швартовной операции к борту судна-партнера, стоящего на якоре, считается моментом окончания швартовной операции.
Предлагаемый способ управления судном при выполнении им швартовной операции к борту судна-партнера, стоящего на якоре, осуществляется следующим образом.
n
n
В пределах контуров швартующегося судна и судна-партнера в их диаметральных плоскостях выбирают по две точки, одна из которых находится в носу А (швартующееся судно), A(судно-партнер), другая - в корме В(швартующееся судно), B(судно-партнер) (фиг.1-4) относительно мидель-шпангоута соответствующего судна.
n
n
0A
0A
0B
0B
n
0An
0An
n
0Bn
0Bn
А
в
B
n
An
An
n
Bn
Bn
G
G
n
0Gn
0Gn
0
Координаты точек А, В, A, B в неподвижной координатной системе определяют непрерывно с высокой точностью (±1,0 м). Используя значения координат точек швартующегося судна А(X, Y), В(X, Y) и судна-партнера A(X, Y), B(X, Y) в неподвижной координатной системе, координаты тех же точек в подвижных системах координат, связанных с швартующимся судном А(Х, Ya), В(Х, Y) и судном-партнером A(X, Y), B(X,Y), координаты центров тяжести (ЦТ) швартующегося судна в связанной с ним подвижной координатной системе G(X,Y) и судна-партнера в связанной с ним подвижной координатной системе G(X, Y), а также значения расстояния между диаметральными плоскостями (ДП) швартующихся судов h и расстояние между ЦТ швартующихся судов m рассчитывают:
0G
0G
- координаты центра тяжести швартующегося судна G(X, Y) в неподвижной координатной системе;
n
0Gn
0Gn
- координаты центра тяжести судна-партнера G(X, Y) в неподвижной координатной системе;
n
A'n
A'n
n
B'n
B'n
n
n
- координаты точек A'(X,Y) и B'(X,Y), расположенных на перпендикулярах к ДП судна-партнера, восстановленных в точки A и B;
n
0G'n
0G'n
n
n
- координаты проекции ЦТ судна-партнера G'(X>Y) в неподвижной координатной системе на траекторию сближения в конечной стадии швартовки, проходящую параллельно ДП судна-партнера через точки A' и B';
2
0P2
0P2
- координаты второй заданной точки Р(X, Y) в неподвижной координатной системе;
- текущее значение длины тормозного пути швартующегося судна рассчитывают с использованием уравнения его движения
1
2
3
dυ/dS=f(υ, C, С, С,…),
где υ - текущее значение скорости швартующегося судна;
S - путь;
1
2
3
С, С, С,… - текущие значения параметров уравнения движения швартующегося судна, зависящие от текущих значений параметров, характеризующих текущее состояние загрузки судна и внешней среды (водоизмещения швартующегося судна; параметров посадки корпуса; направления и скорости ветра; параметров волнения; направления и скорости течения; глубины акватории в районе выполнения швартовной операции).
н
st
Текущее значение длины тормозного пути швартующегося судна в процессе его сближения с судном-партнером определяют интегрированием уравнения движения швартующегося судна в пределах от υ=υ до υ=υ, т.е.
st
где υ - скорость течения в районе места якорной стоянки судна-партнера.
1
2
3
При этом текущие значения параметров уравнения движения швартующегося судна С, С, С,… в процессе выполнения швартовной операции непрерывно идентифицируют с использованием метода, описанного в работах [2], [3];
1
0P1
0P1
- координаты первой заданной точки P(X, Y) в неподвижной координатной системе.
1
0P1
0P1
0G
0G
Зная координаты первой заданной точки и координаты ЦТ швартующегося судна, определяют текущее положение траектории сближения, проходящей через первую заданную точку P(X, Y) и ЦТ G швартующегося судна (X, Y). После этого определяют поперечные смещения точек А и В от найденной указанным способом траектории сближения.
n
n
T
1
A
B
Непрерывно определяемые значения координат точек А и В, A и B позволяют непрерывно вычислять координаты ЦТ G швартующегося судна, а вместе с непрерывно определяемым текущим значением длины тормозного пути S и первой заданной точки P, а также поперечные смещения d и dточек А и В швартующегося судна от текущего положения траектории сближения.
Возникающие поперечные смещения вырабатывают сигнал на отклонение рулевого органа, например руля швартующегося судна, по закону:
A
A
B
B
α=-k×d+k×d,
A
в
где k, k - коэффициенты усиления по перечным смещениям носовой и кормовой точек швартующегося судна от текущего положения траектории сближения.
1
1
Таким образом, швартующееся судно движется по линии GP в направлении точки P.
0G
0G
1
0G
0P1
0G
0P1
0G
0P1
2
n
A'n
A'n
n
B'n
B'n
2
0P2
0P2
n
n
В момент выхода швартующегося судна в первую заданную точку, что соответствует равенству координат ЦТ швартующегося судна G(X, Y) и координат первой заданной точки P(X, Y) (X=X; Y=Y), оно переходит к сближению со второй заданной точкой Р, при этом текущее положение траектории сближения соответствует положению линии, проходящей через точки A'(X,Y) u B'(X,Y), координаты которых рассчитывают непрерывно. Текущие координаты второй заданной точки Р(X, Y), лежащей на линии A'B', вычисляют непрерывно.
n
n
n
n
n
2
A
B
n
n
Непрерывно определяемые значения координат точек А и В, A и B позволяют непрерывно вычислять: координаты точек A' и B', ЦТ G швартующегося судна и ЦТ G судна-партнера, второй заданной точки Р в неподвижной координатной системе, а также поперечные смещения d и d точек А и В швартующегося судна от текущего положения траектории сближения, которой является линия A'B'.
2
n
n
Возникающие поперечные смещения вырабатывают сигнал на отклонение рулевого органа, например руля швартующегося судна, по известному закону. Таким образом, швартующееся судно движется в точку Р по линии A'B'.
2
0G
0P2
0G
0P2
Моменту выхода швартующегося судна во вторую заданную точку Рсоответствует равенство координат ЦТ швартующегося судна и второй заданной точки, то есть X=X, Y=Y.
2
n
n
д
д
n
n
n
n
После выхода швартующегося судна в точку Р осуществляют дальнейшее сближение швартующихся судов до непосредственного контакта «борт к борту». С этой целью заданное текущее положение траектории сближения швартующихся судов, т.е. линия A'B', постепенно смещается параллельно ДП судна-партнера в сторону судна-партнера со скоростью не больше допустимого значения скорости поперечного движения швартующегося судна в направлении судна-партнера υ. Скорость υ определяют 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-партнера. Параллельное смещение линии A'B' в сторону судна-партнера обусловлено смещением точек A' и B', текущее положение которых рассчитывают непрерывно в зависимости от значения расстояния h между бортами швартующихся судов. Постепенное уменьшение значения h в соответствии с законом
0
dh/dt=f(υд, h, h,…)
0
n
n
n
n
n
n
приводит к изменению значения задаваемого расчетным способом расстояния между ДП швартующихся судов h=h+0,5×(B+В) (здесь B - ширина судна-партнера, В - ширина швартующегося судна), что, в свою очередь, изменяет координаты точек A' и B' и в конечном итоге линия A'B' смещается в сторону судна-партнера, оставаясь параллельной его ДП.
n
n
A
B
A
A
B
B
n
n
n
n
A
B
n
n.
n
n
n
n
Смещение линии A'B' от исходного положения в сторону судна-партнера образует смещение d, d носовой А и кормовой В точек швартующегося судна соответственно. Формируется сигнал управления α=-k×d+k×d, и ДП швартующегося судна приводится к новому положению линии A'B' до их полного совпадения. Далее процесс смещения линии A'B' по указанному алгоритму в сторону судна-партнера будет повторяться многократно, также многократно будут образовываться смещения носовой dи кормовой d точек швартующегося судна относительно текущего положения линии A'B' Смещения носовой А и кормовой точек В швартующегося судна относительно текущего положения линии A'B' будут приводить к формированию управляющего сигнала средства управления швартующимся судном. Работа средства управления вернет ДП швартующегося судна на линию, совпадающую с текущим положением линии A'B'.
n
n
0
0
n
Смещение линии A'B' в сторону судна-партнера будет происходить до тех пор, пока расстояние h между ДП швартующихся судов не будет равно значению, определяемому из выражения h=0,5×(B+В), т.е. в этот момент расстояние между бортами швартующихся судов будет равно нулю h=0. Указанный момент в предлагаемом способе управления судном при выполнении им швартовной операции к борту судна-партнера считается моментом окончания швартовной операции.
В результате применения данного изобретения достигается возможность получения технического результата - соблюдение безопасности выполнения швартовной операции к борту судна-партнера, стоящего на якоре, таким образом, предлагаемый способ управления судном при выполнении им швартовной операции к борту судна-партнера соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Список литературы
1. Пат. №2422326 Российская Федерация, опубл. 27.06.2011.
2. Юдин Ю.И. Синтез моделей механизма предвидения для экспертных систем, обеспечивающих безопасную эксплуатацию судна: монография/Ю.И.Юдин. - Мурманск: Изд-во МГТУ, 2007. -198 с: ил.
3. Юдин Ю. И. Теоретические основы безопасных способов маневрирования при выполнении точечной швартовки: монография / Ю.И.Юдин, С.В.Пашенцев, Г.И.Мартюк, А.Ю.Юдин. -Мурманск: Изд-во МГТУ, 2009. - 152 с.: ил.