Procedimiento para compensar las alteraciones de una brújula magnética en una embarcación.

Procedimiento para compensar las alteraciones de un sensor de rumbo magnético de una embarcación,

quecomprende:

reducir el efecto de la interferencia del campo electromagnético del equipo eléctrico de la embarcación sobre laprecisión de una señal de rumbo procedente del sensor magnético, cambiando un uso de la señal de rumbobasándose en por lo menos un modo de función de la embarcación y una posición de un aparato de control delmovimiento de un barco mediante por lo menos uno de entre: compensar la interferencia del campo y adquirir laseñal de rumbo únicamente cuando la interferencia electromagnética es suficientemente baja para evitar unaimprecisión sustantiva de los datos de rumbo.

Procedimiento para compensar las alteraciones de una brujula magnetica en una embarcacion.

La presente solicitud reivindica prioridad frente a la solicitud de patente provisional estadounidense 60/525.888, presentada el 1 de diciembre de 2003.

Antecedentes

La presente invencion se refiere al control de un barco propulsado por chorro de agua. Los barcos propulsados por chorro de agua de este tipo son conocidos y pueden oscilar en su tamafo desde pequefas embarcaciones particulares hasta botes de hasta 75 pies de longitud, o barcos con un tamafo incluso mas grande. Un barco accionado por chorro de agua se mueve a traves del agua acelerando una corriente de agua a traves de una tobera, moviendo asi el barco en reaccion a la corriente acelerada de agua. La tobera puede fijarse a la parte trasera del barco y dirigirse para producir fuerzas laterales en el barco que se utilizan para dirigir el barco. El chorro de agua esta o bien en funcionamiento y bombeando agua o bien no esta en funcionamiento ni bombeando agua. Tambien pueden usarse multiples chorros de agua/toberas. La tobera en la parte trasera del barco tambien esta equipada habitualmente con un alabe de inversion que, cuando esta activado, redirige parte o todo el flujo de tobera para producir una componente invertida de empuje en el barco. Un propulsor de chorro de agua tambien puede posicionarse en o cerca de la proa del barco con su eje esencialmente perpendicular al eje proa-popa del barco para producir fuerzas laterales en la proa del barco. En combinacion, el alabe de inversion de tobera trasera y el propulsor de proa pueden usarse para simultaneamente maniobrar la embarcacion en cualquier rumbo o direccion deseados.

El barco puede estar equipado con una palanca de mando de multiples ejes que permite al operario controlar simultaneamente el angulo de tobera, la posicion del alabe de inversion, y los propulsores de proa. El movimiento hacia delante y atras de la palanca de mando activa el alabe de inversion. El movimiento lateral de la palanca de mando activa el propulsor de proa, y el angulo de tobera se controla mediante un movimiento de giro de la palanca de mando.

Se considera que el estado de la tecnica mas proximo es el documento JP 57175497, que divulga un procedimiento para ajustar el mando de direccion automatico de un barco. La patente estadounidense n.D 6.234.100 concedida a Fadeley, con fecha de 22 de mayo de 2001, da a conocer un Stick Control System For Waterjet Boats y la patente estadounidense n.D 6.230.642 concedida a McKenney, con fecha de 15 de mayo de 2001 da a conocer un Autopilot Based Steering and Maneuvering System For Boats. La solicitud de patente estadounidense n.D 2003/0054707 concedida a Morvillo, con fecha de 20 de marzo de 2003, da a conocer un Integral Reversing and Trim Deflector and Control Mechanism y la solicitud de patente estadounidense n.D 2003/0079668 concedida a Morvillo, con fecha de 1 de mayo de 2003 da a conocer un Method and Apparatus for

Controlling A Waterjet Driven Marine Vessel. A pesar del grado de control ofrecido por estos sistemas de control de direccion y maniobra, sigue existiendo la necesidad de un sistema de control que mejore los algoritmos de control para proporcionar un sistema de control mas predecible que sea de funcionamiento mas intuitivo.

Sumario de la invención

La presente invencion incluye varias realizaciones para controlar una embarcacion. Una primera realizacion incluye adquirir un rumbo deseado de la embarcacion, adquirir un rumbo real de la embarcacion en el momento To, calcular

un error de rumbo comparando el rumbo deseado con el rumbo real, determinar una tasa de cambio del error de rumbo y determinar una ganancia P, ganancia I y ganancia D para su utilizacion en mantener el rumbo de la embarcacion. A continuacion, se determinan un PtermT0, ItermT0, y DtermT0 utilizando las siguientes ecuaciones:

en las que P, I y D son la ganancia P, ganancia I y ganancia D determinadas, respectivamente. A continuacion se determina un valor para Control DutT0 sumando los valores para PtermT0, ItermT0, y DtermT0 y a continuacion se determina una cantidad de desviacion para una tobera de la embarcacion, para modificar un rumbo de la embarcacion, basandose en el valor para Control DutT0. La tobera se desvia basandose en la cantidad determinada de desviacion y se reajusta To a T0+1 repitiendose las etapas hasta que el rumbo real sea igual que el rumbo deseado.

Una segunda realizacion para calcular un rumbo de una embarcacion incluye adquirir un rumbo de la embarcacion en un momento inicial, adquirir una velocidad de viraje de rumbo a partir de una velocidad angular del sensor de viraje de la embarcacion en un momento posterior y determinar si el rumbo adquirido se considera preciso en el momento posterior. Si el rumbo adquirido no se considera preciso, se calcula un rumbo de la embarcacion afadiendo un factor para la velocidad de viraje de rumbo al rumbo adquirido y la salida de rumbo calculado para el control del rumbo de la embarcacion.

Una realizacion adicional para corregir el rumbo de una embarcacion, incluye medir una cantidad de error inducida por el efecto de al menos una alteracion en al menos uno de datos de rumbo x, y y z a partir de un sensor de rumbo,

adquirir al menos uno de datos de rumbo x, y y z a partir de un sensor de rumbo, determinar si la al menos una alteracion se esta produciendo, corregir los datos del rumbo al producirse una alteracion afadiendo un factor al rumbo que compensa la cantidad medida de error inducido por la alteracion y proporcionar los datos correctos del rumbo para el control del rumbo de la embarcacion.

Una realizacion adicional para controlar el balanceo de una embarcacion incluye determinar si un aparato de control de tobera esta descentrado para modificar una posicion de una tobera de la embarcacion y si el aparato de control de tobera esta descentrado, fijar una orden de control de tobera en una orden de aparato de control de tobera, determinar si el aparato de control de tobera se ha devuelto a una posicion central, determinar una velocidad de rumbo para la embarcacion y si el aparato de control de tobera se ha devuelto a una posicion central, fijar una orden de control de tobera en un valor negativo de la velocidad de rumbo multiplicado por un factor constante predeterminado para la embarcacion basandose en datos operativos de la embarcacion.

Una realizacion adicional para controlar una embarcacion que presenta una tobera trasera para la propulsion y un propulsor de proa incluye, durante al menos uno de inicio y cese del movimiento lateral de la embarcacion,

establecer previamente un angulo de la tobera trasera para proporcionar una fuerza lateral que minimice una guifada del barco antes de que se produzca un error de rumbo, basandose el angulo establecido previamente en las caracteristicas operativas de la embarcacion.

Una realizacion adicional para controlar una embarcacion que presenta una tobera trasera para la propulsion y un propulsor de proa incluye iniciar un movimiento lateral de la embarcacion poniendo en funcionamiento la tobera trasera mientras se retarda el funcionamiento del propulsor de proa y poniendo en funcionamiento el propulsor de proa tras un primer retardo de tiempo predeterminado para ayudar en la cantidad de movimiento lateral de la embarcacion despues de que la popa de la embarcacion haya adquirido una cantidad de movimiento lateral a partir de la tobera trasera, basandose el primer retardo de tiempo predeterminado en las caracteristicas operativas de la embarcacion para minimizar la guifada de la embarcacion durante el movimiento lateral.

Una realizacion adicional para el control de una embarcacion que presenta un sensor magnetico para determinar el rumbo de la embarcacion incluye reducir el efecto de la interferencia del campo electromagnetico del equipo electrico de la embarcacion en la precision de una sefal de rumbo a partir del sensor magnetico que controla la 45 utilizacion de la sefal de rumbo basandose en al menos uno de un modo de funcion de la embarcacion y una posicion de un aparato de control del movimiento del barco mediante al menos uno de: compensar la interferencia de campo y adquirir la sefal de rumbo solo cuando la interferencia electromagnetica es lo suficientemente baja como para evitar una falta de precision sustancial de los datos del rumbo.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 es un diagrama de flujo logico para una primera realizacion de la presente invencion;

la figura 2 es un diagrama de flujo logico para una segunda realizacion de la presente invencion;

la figura 3 es un diagrama de flujo logico para una tercera realizacion de la presente invencion;

la figura 4 es un diagrama de flujo logico para una... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para compensar las alteraciones de un sensor de rumbo magnetico de una embarcacion, que comprende:

reducir el efecto de la interferencia del campo electromagnetico del equipo electrico de la embarcacion sobre la precision de una sefal de rumbo procedente del sensor magnetico, cambiando un uso de la sefal de rumbo basandose en por lo menos un modo de funcion de la embarcacion y una posicion de un aparato de control del movimiento de un barco mediante por lo menos uno de entre: compensar la interferencia del campo y adquirir la sefal de rumbo unicamente cuando la interferencia electromagnetica es suficientemente baja para evitar una imprecision sustantiva de los datos de rumbo.

2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, que comprende:

desplazar una de entre una sefal de eje º y una sefal de eje y del sensor magnetico en una cantidad proporcional a un valor de una llamada de corriente del equipo que induce una interferencia.

3. Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, que comprende:

regular la llamada de corriente del equipo que induce una interferencia para mantener un campo electromagnetico sustancialmente constante.

4. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende:

desplazar una de las sefales durante un periodo de tiempo predeterminado tras la desactivacion del equipo que induce una interferencia para permitir que el campo de interferencia decaiga antes de que el desplazamiento de sefal sea suprimido.

5. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende:

retrasar la adquisicion de la sefal de rumbo tras la operacion de desactivacion del equipo que induce una interferencia durante un periodo de tiempo suficiente para permitir que el campo de interferencia decaiga a un nivel no sustancial.