[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

SU1144136A1 - Device for avoiding collisions of satelite vessels - Google Patents

Device for avoiding collisions of satelite vessels Download PDF

Info

Publication number
SU1144136A1
SU1144136A1 SU833564190A SU3564190A SU1144136A1 SU 1144136 A1 SU1144136 A1 SU 1144136A1 SU 833564190 A SU833564190 A SU 833564190A SU 3564190 A SU3564190 A SU 3564190A SU 1144136 A1 SU1144136 A1 SU 1144136A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
inputs
multiplication
unit
Prior art date
Application number
SU833564190A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Владимирович Павлов
Юрий Петрович Богачук
Александр Борисович Голомидов
Игорь Александрович Положенцев
Original Assignee
Ордена Ленина Институт Кибернетики Им.В.М.Глушкова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ордена Ленина Институт Кибернетики Им.В.М.Глушкова filed Critical Ордена Ленина Институт Кибернетики Им.В.М.Глушкова
Priority to SU833564190A priority Critical patent/SU1144136A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1144136A1 publication Critical patent/SU1144136A1/en

Links

Landscapes

  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ СУДОВ-САТЕЛЛИТОВ содержащее датчик пеленга, выход которого соединен с входами синусного и косинусного преобразователей, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго блоков умножени  соответственно, датчик относительной дальности, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго блоков умножени , датчик скорости, .масштабньй блок, делитель, интегратор, сумматоры, третий и четвертый блоки умножени , блок .сравнени  и индикаторы, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности в работе, в него введены два блока дифференцировани ., датчик угловой скорости и задатчик, выходы которого соединены с первыми входами первого и второго сумматоров, выход которого соединен с входом первого индикатора, выход первого блока умножени  соединен с входом первого блока дифференцировани  и первым входом третьего блока умножени , выходы которых соединены с вторыми входами первого и второго сумматоров соответственно,выход датчика угловой скорости соединен с первыми входами блока сравнени  и четвертого блока умножени , выход которого соединен с третьим входом первого сумматора, выход которого соединен с первым входом делител , выход которого соединен с входами W масштабного блока и интегратора и с вторым входом блока сравнени , выход которого соединен с вторым входом третьего блока умножени , выход второго блока умножени  соединен с вторыми входами делител  и четвертого блока умножени  и с вхо4;; дом второго блока дифференцировани , 4 выход которого соединен с третьим входом второго сумматора, выходы инсо тегратора и масштабного блока сое05 динены с соответствующими входами третьего сумматора, выход которого соединен с входом второго индикатора , выход датчика скорости соединен с четвертым входом второго сумматора.DEVICE FOR PREVENTION OF COLLISION-SATELLITE COLLISIONS PREVENTION contains bearing sensor, the output of which is connected to the inputs of sine and cosine transducers, the outputs of which are connected to the first inputs of the first and second multiplication blocks, respectively, the relative range sensor, the output of which is connected to the second inputs of the first and second multiplication blocks, speed sensor, scale block, divider, integrator, adders, third and fourth multiplication blocks, comparison block and indicators, characterized in that, in order to To improve accuracy in operation, two differentiation units are entered into it., an angular velocity sensor and a setting device, whose outputs are connected to the first inputs of the first and second adders, the output of which is connected to the input of the first indicator, the output of the first multiplication unit is connected to the input of the first differentiation unit and the first the input of the third multiplication unit, the outputs of which are connected to the second inputs of the first and second adders, respectively, the output of the angular velocity sensor connected to the first inputs of the comparison unit and the fourth b multiplication locus, the output of which is connected to the third input of the first adder, the output of which is connected to the first input of the divider, the output of which is connected to the inputs W of the scale unit and the integrator, and the second input of the comparison unit whose output is connected to the second input of the third multiplication unit, the output of the second block the multiplication is connected to the second inputs of the divider and the fourth multiplication unit and with input 4 ;; The house of the second differentiation unit, the 4th output of which is connected to the third input of the second adder, the outputs of the integrator and the scaling block, is connected to the corresponding inputs of the third adder, the output of which is connected to the input of the second indicator, the output of the speed sensor is connected to the fourth input of the second adder.

Description

I Изобретение относитс  к автоматиSHpOBaHHONfy управлению судами и может быть использовано в судовых автоматизированных системах предотвращени  столкновений судов. Известно устройство дл  предотвра щени  столкновений судов, содержащее датчики курса, скорости, относительной дальности и пеленга, выходы которых подключены к соответствующим входам электронной вычислительной машины, выход которой соединен с входом индикатора 1 . Недостатками этого устройства .  вл ютс  сложность, низка  точность и надежность оценки безопасности плавани  в случае маневрировани  суд на-сателлита, невозможность автоматизации процесса управлени  движением судов-сателлитов, высокий уровень напр женности работы судоводител , требование точного определени  курса судна-сателлита, что затруднительно в случае его маневрировани . Наиболее близким по технической сущности к изобретеншо  вл етс  устройство , содержащее датчик пеленга, датчик относительной дальности, датчак скорости судна, синусный и косинусный преобразователи, блоки умножени , блок сравнени , блок делени , интегратор, масштабный блок, сумматоры, индикаторы, причем выход датчика пеленга соединен соответст- венно через синусный и косинусный преобразователи с первьми входами первого и второго блоков умножени , вторые входы которых соединены с вы ходом датчика дальности 2. Однако это устройство оценивает безопасность плавани  на основе вычислени  времени до точки кратчайшего сближени , а так как врем  до кратчайшего сближени  судов-сателли тов (судов имеющих мало отличающиес  скорости и курсы), как правило, очень велико, то такие суда классиф цируютс  этим устройством как неопасные . В то врем , как даже незна чительное маневрирование судов-сателлитов может привести к их столкновению . Цель изобретени  - повышение точ ности работы устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  предотвра щени  столкновений судов-сателлитов содержащее датчик пеленга, выход ко торого соединен с входами синусно362 го и косинусного преобразователей, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго блоков умножени  соответственно, датчик относительной дальности, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго блоков умножени , датчик скорости, масштабный блок, делитель, интегратор, сумматоры, третий и четвертый блоки умножени , блок сравнени  и индикаторы, введены два блока дифференцировани , датчик угловой скорости и задатчик, выходы которого соединены с первыми .входами первого и второго сумматоров, выход которого соединен с входом первого индикатора, выход первого блока умножени  соединен с входом первого блока дифференцировани  и первым входом третьего блока умножени , выходы которых соединены с вторыми входами первого и второго сумматоров соответственно, выход датчика угловой скорости соединен с первыми входами блока сравнени  и четвертого блока умножени , выход которого соединен с третьим входом первого сумматора, выход которого соединен с первым входом делител , выход которого соединен с входами масштабного блока и интегратора и с вторым входом блока сравнени , выход которого соединен с вторым входом третьего блока умножени , выход второго блока умножени  соединен с вторыми входами делител  и четвертого блока умножени  и с входом второго блока дифференцировани , выход которого соединен с третыш входом второго сумматора, выходы интегратора и масштабного блока соединены с соответствующими входами третьего сумматора, выход которого соединен с входом второго индикатора, выход датчика скорости соединен с четвертым входом второго сумматора. На чертеже изображена структурна  схема устройства. Устройство дл  предотвращени  столкновений судов-сате.гтитов содержит датчик 1 пеленга, датчик 2 относительной дальности, датчик 3 угловой скорости, датчик 4 скорости, синусньй преобразователь 5, косинусный- преобразователь 6, блоки 7-10 умножени ,блок 11 сравнени , блоки 12 и 13 дифференцировани , делитель 14, интегратор 15, масштабный блок 16, задатчик 17, сумматоры 18-20, (индикаторы 21 и 22. Уравнени  движени  судна-сателли та в системе координат (х, у), св занной с собственным судном, ось ор динат X которой направлена вдоль вектора скорости собственного судн а ось абсцисс у - вправо, имеют вид il---V.u, + V co5H-, -i + Vy,, где X и у - проекции вектора дистанции между судами на оси координат; VH скорость и углова  ско рость собственного суд на; V,, - скорость судна-сателли У Н - угол между векторами скорости собственного судна и судна сателлита; t - врем . Величины X и у определ ютс  из соотношений: у D sin.n X D cos IT , (2 где D - дистанци  между судами; П - пеленг на судно-сателлит. Задава  желаемые значени , относ тельных скоростей -Р, cJt где Xj и УЗ - заданные значени  про екций вектора дистанции между судами на оси координат, из (1) можно определить командные сигналы скорости VHH и угловой скорости WK , которые должно вьщерживать собственное судно, чтобы выпо н лись соотношени  (3) .nH-Ps, Подставл   из (1) значени  V(j,-cos Н, Уц.. sin Н, учитыва  (2), окончательно получим V«Ds.nnK-n .-A5) . .cos Величину командного -сигнала курса определ ют по соотношению . где - - значение интеграла; К - коэффициент масштабный. Соотношени  (5) и (6) позвол ют определить командные значени  скорости VHH и курса Hti , отработка которых приводит к тому, что скорость изменени  дистанции соответствует заданной , независимо от характера маневрировани  судна-сателлита. Устройство дл  предотвращени  столкновений судов-сателлитов работает следую цим образом. Датчики 1-4 формируют соответственно сигналы пеленга на судно-сателлит , относительной дальности до него , угловой скорости разворота собственного судна и его скорости соответственно . Преобразователи 5 и 6 осуществл ют соответственно синусное и косинусное преобразование сигнала пеленга на судно-сателлит, формируемого на выходе датчика 1. Блок 7 .умножает сигнал синуса пеленга, формируемый на выходе преобразовател  5, на сигнал относительной дальности , формируемый на выходе датчика 2. Блок 8 умножает сигнал косинуса пеленга, формируемый на выходе преобразовател  6, на сигнал относительной дальности, формируемьй на выходе датчика 2. Судоводитель за- дает значени  относительных скоростей изменени  составл ющих вектора дальности на задатчике 17, причем на первом и втором выходах задатчика 17 формируютс  соответственно заданныв значени  боковой и продольной скоростей относительно судна сателлита , которые поступают на входы блоков 18 и 19 соответственно. Сигнал бокового отклонени , формируемый блоком 7 умножени , обрабатываетс  блоком 12 дифференцировани  и затем поступает на вход сумматора 18, где он суммируетс  с выходными сигналами задатчика 17 и блока 9, который умножает сигнал угловой скорости разворота собствен- . ного судна, формируемый датчиком 3, на сигнал дистанции мезвду судами.I The invention relates to the management of ships by the SHpOBaHHONfy system and can be used in shipboard automated collision avoidance systems. A device for preventing collisions of vessels is known, comprising sensors for heading, speed, relative distance and bearing, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the electronic computer, the output of which is connected to the input of indicator 1. The disadvantages of this device. are the complexity, low accuracy and reliability of navigational safety assessment in case of maneuvering the satellite court, the impossibility of automating the process of controlling the movement of satellite ships, the high level of the shipmaster’s workload, the requirement to accurately determine the course of the satellite ship, which is difficult if it is maneuvered. The closest in technical essence to the invention is a device comprising a bearing sensor, a relative range sensor, a vessel speed sensor, sine and cosine transducers, multipliers, a comparison unit, a division unit, an integrator, a scale unit, adders, indicators, and the bearing output sensor connected respectively through sine and cosine transducers with the first inputs of the first and second multiplication units, the second inputs of which are connected to the output of the distance sensor 2. However, this device is estimated AET safe navigation through computation time to closest point of approach, as well as the time of closest approach to a satellite comrade vessels (vessels having little differing speeds and rates) tend to be very large, then such vessels klassif tsiruyuts this device as non-hazardous. At the same time, even a slight maneuvering of satellite ships can lead to their collision. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device. The goal is achieved by the fact that the device for preventing collisions of satellite ships contains a bearing sensor, the output of which is connected to the inputs of sine and cosine transducers, the outputs of which are connected to the first inputs of the first and second multiplication units, respectively, relative range sensor, the output of which connected to the second inputs of the first and second multiplication units, a speed sensor, a scale unit, a divider, an integrator, adders, a third and fourth multiplication units, a comparison unit and a display tori, two differentiation units are introduced, an angular velocity sensor and a reference device, the outputs of which are connected to the first inputs of the first and second adders, the output of which is connected to the input of the first indicator, the output of the first multiplication unit is connected to the input of the first differentiation unit, and the first input of the third multiplication unit, the outputs of which are connected to the second inputs of the first and second adders, respectively, the output of the angular velocity sensor is connected to the first inputs of the comparison unit and the fourth multiplication unit, the output of which is one with the third input of the first adder, the output of which is connected to the first input of the divider, the output of which is connected to the inputs of the scale unit and the integrator and the second input of the comparison unit, the output of which is connected to the second input of the third multiplication unit, the output of the second multiplication unit and the fourth multiplication unit and with the input of the second differentiation unit, the output of which is connected to the third input of the second adder, the outputs of the integrator and the scale unit are connected to the corresponding inputs Another adder, the output of which is connected to the input of the second indicator, the output of the speed sensor is connected to the fourth input of the second adder. The drawing shows a block diagram of the device. The device for preventing collisions of ship-guards includes a bearing 1 sensor, a relative range sensor 2, an angular velocity sensor 3, a speed sensor 4, a sine transducer 5, a cosine converter 6, multiplication blocks 7-10, a comparison block 11, blocks 12 and 13 differentiation, divider 14, integrator 15, large-scale block 16, setpoint 17, adders 18-20, (indicators 21 and 22. The ship-satellite equation of motion in the coordinate system (x, y) associated with its own ship, or dinat X which is directed along its own velocity vector The abscissa y axis is right, they look like il --- Vu, + Vco5H-, -i + Vy ,, where X and y are the projections of the distance vector between ships on the coordinate axes; VH is the velocity and angular velocity of the own court on ; V ,, is the speed of the satellite ship YN is the angle between the velocity vectors of the own vessel and the satellite vessel; t is the time. The values of X and y are determined from the relations: for D sin.n XD cos IT, (2 where D is the distance between ships; P - bearing to satellite ship. By setting the desired values, relative velocities -P, cJt where Xj and UZ are the set values of the projections of the distance vector between ships on the axis of coordinates, from (1) one can determine the command signals of the speed VHH and the angular velocity WK, which relations (3) .nH-Ps were fulfilled, Substituting from (1) the values of V (j, -cos H, Uts .. sin H, taking into account (2), we finally get V "Ds.nnK-n.-A5) . .cos The value of the command course signal is determined by the ratio. where - is the value of the integral; K - scale factor. Relationships (5) and (6) allow to determine the command values of the VHH speed and the course rate Hti, the refinement of which leads to the fact that the rate of change of the distance corresponds to the given one, regardless of the maneuvering character of the satellite vessel. The device for preventing collisions of satellite ships operates as follows. Sensors 1-4 form, respectively, the signals of the bearing on the satellite ship, the relative distance to it, the angular velocity of the own vessel and its speed, respectively. Transducers 5 and 6 respectively perform sine and cosine transformations of the bearing signal to the satellite ship generated at the output of sensor 1. Block 7 multiplies the bearing sine signal generated at the output of converter 5 by the relative range signal generated at the output of sensor 2. Block 8 multiplies the cosine signal of the bearing, formed at the output of converter 6, by the relative range signal generated at the output of sensor 2. The navigator sets the values of the relative rates of change of the vector components distances on the setter 17, and on the first and second outputs of the setter 17 are set respectively the values of lateral and longitudinal speeds relative to the satellite ship, which arrive at the inputs of blocks 18 and 19, respectively. The side deviation signal generated by multiplication unit 7 is processed by differentiation unit 12 and then fed to the input of adder 18, where it is summed with output signals of setter 17 and unit 9, which multiplies the signal of the angular velocity of the rotation e. vessel 3, formed by sensor 3, to the distance signal of the wind vessel.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ СУДОВ-САТЕЛЛИТОВ, содержащее датчик пеленга, выход которого соединен с входами синусного и косинусного преобразователей, выходы которых соединены с первыми входами первого, и второго блоков умножения соответственно, датчик относительной дальности, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго блоков умножения, датчик скорости, масштабный блок, делитель, интегратор, сумматоры, третий и четвертый блоки умножения, блок сравнения и индикаторы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности в работе, в негр введены два блока дифференцирования., датчик угловой скорости и задатчик, выходы которого соединены с первыми входами первого и второго сумматоров, выход которого соединен с входом первого индикатора, выход первого блока умножения соединен с входом первого блока дифференцирования и первым входом третьего блока умножения, выходы которых соединены с вторыми входами первого и второго сумматоров соответственно,выход датчика угловой скорости соединен с первыми входами блока сравнения и четвертого блока умножения, выход которого соединен с третьим входом первого сумматора, выход которого соединен с первым входом делителя, выход которого соединен с входами масштабного блока и интегратора и с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом третьего блока умножения, выход второго блока умножения соединен с вторыми входами делителя и четвертого блока умножения и с входом второго блока дифференцирования, выход которого соединен с третьим входов второго сумматора, выходы интегратора и масштабного блока соединены с соответствующими входами третьего сумматора, выход которого соединен с входом второго индикатора, выход датчика скорости соединен с четвертым входом второго сумматора.A device for preventing collisions of satellite vessels, comprising a bearing sensor, the output of which is connected to the inputs of the sine and cosine converters, the outputs of which are connected to the first inputs of the first and second multiplication units, respectively, the relative range sensor, the output of which is connected to the second inputs of the first and second blocks multiplication, speed sensor, scale unit, divider, integrator, adders, third and fourth multiplication units, comparison unit and indicators, characterized in that, in order to increase accuracy in operation, two differentiation units are introduced into the negro., an angular velocity sensor and a setter, the outputs of which are connected to the first inputs of the first and second adders, the output of which is connected to the input of the first indicator, the output of the first multiplication unit is connected to the input of the first differentiation unit and the first input the third block of multiplication, the outputs of which are connected to the second inputs of the first and second adders, respectively, the output of the angular velocity sensor is connected to the first inputs of the comparison unit and the fourth block of multiplication whose output is connected to the third input of the first adder, the output of which is connected to the first input of the divider, the output of which is connected to the inputs of the scale unit and the integrator and to the second input of the comparison unit, the output of which is connected to the second input of the third multiplication unit, the output of the second multiplication unit is connected to the second inputs of the divider and the fourth block of multiplication and with the input of the second block of differentiation, the output of which is connected to the third inputs of the second adder, the outputs of the integrator and the scale block are connected with the corresponding the inputs of the third adder, the output of which is connected to the input of the second indicator, the output of the speed sensor is connected to the fourth input of the second adder. SU_, .,1144136SU_,., 1144136 1 11441361 1144136
SU833564190A 1983-03-15 1983-03-15 Device for avoiding collisions of satelite vessels SU1144136A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833564190A SU1144136A1 (en) 1983-03-15 1983-03-15 Device for avoiding collisions of satelite vessels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833564190A SU1144136A1 (en) 1983-03-15 1983-03-15 Device for avoiding collisions of satelite vessels

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1144136A1 true SU1144136A1 (en) 1985-03-07

Family

ID=21053701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833564190A SU1144136A1 (en) 1983-03-15 1983-03-15 Device for avoiding collisions of satelite vessels

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1144136A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент US № 3725918, кл. G 01 S 7/06, 1973. 2. Якушенков А.А., Денисов К.И. и др. Автоматизаци судо1|рждени . М-., Транспорт, 1967, с. 330-333 (прототип) . *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2097822C (en) Display system
EP1365301B1 (en) Method and system for maneuvering a movable object
US4315326A (en) Inertial measurement underwater tracking system
US4313115A (en) Collision avoidance apparatus
GB1535761A (en) Method and device for steering of a vessel
US5951607A (en) Autonomous craft controller system for landing craft air cushioned vehicle
CN113093742A (en) Unmanned ship path tracking system capable of automatically avoiding multiple obstacles
RU2759068C1 (en) Method for automatic pilotage of ship
SU1144136A1 (en) Device for avoiding collisions of satelite vessels
Kobets et al. Control of the Pivot Point Position of a Conventional Single-Screw Vessel.
Annamalai et al. A robust navigation technique for integration in the guidance and control of an uninhabited surface vehicle
RU2036432C1 (en) Inertial satellite module and complex inertial satellite system for navigation, communication, location illumination and control
Villa et al. Model-based path planning and obstacle avoidance architecture for a twin jet Unmanned Surface Vessel
CN114879703B (en) Underwater robot path tracking control method
Dove et al. An automatic collision avoidance and guidance system for marine vehicles in confined waters
Merz et al. Collision avoidance systems and optimal turn manoeuvres
CN110703765B (en) Collision self-avoidance method and system for unmanned ship
JPH0578476B2 (en)
JPH068855B2 (en) Methods for directing dangerous movements of opponents who may cause collisions during voyage and coastal navigation
JPS6233998B2 (en)
JPH07234721A (en) Collision avoiding method
JPH0766058B2 (en) How to prevent collisions on ships
JPH0431439B2 (en)
RU2465170C1 (en) Ship gyropilot
JPS61180174A (en) Controller for underwater sailing body