Control de un barco propulsado por chorro de agua.

Procedimiento para controlar una embarcación que presenta un dispositivo de propulsión trasero y un propulsor,

que comprende:

durante por lo menos uno de entre el inicio y el cese del movimiento lateral de la embarcación mediante elacoplamiento/desacoplamiento del propulsor, posicionar previamente un ángulo del dispositivo de propulsióntrasero para proporcionar una fuerza lateral que minimice la guiñada del barco antes de que se produzca un errorde rumbo, el ángulo posicionado previamente basado en las características de funcionamiento de laembarcación.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11176087.

Solicitante: ROLLS-ROYCE NAVAL MARINE INC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 110 Norfolk Street Walpole, MA 02081-1704 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: BARRETT,Andrew,F, JEFFERSON,James,R.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B63H11/107 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B63 BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; SUS EQUIPOS.B63H PROPULSION O GOBIERNO MARINO (propulsión de vehículos de colchón de aire B60V 1/14; especialmente adaptados para submarinos que no sean de propulsión nuclear, B63G; especialmente adaptados para torpedos F42B 19/00). › B63H 11/00 Propulsión marina por reactores de agua. › Control de la dirección del fluido propulsivo.
  • B63H25/04 B63H […] › B63H 25/00 Gobierno; Disminución de marcha utilizando medios distintos a los elementos propulsores (que emplean unidades de propulsión fueraborda instaladas de forma amovible B63H 20/00 ); Anclaje o amarre dinámico, es decir, posicionamiento de los buques por medio de elementos propulsores auxiliares o principales. › de funcionamiento automático, p. ej. sujetos a la brújula.
  • B63H25/46 B63H 25/00 […] › Gobierno o anclaje dinámico por chorros.
  • G05D1/00 FISICA.G05 CONTROL; REGULACION.G05D SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION DE VARIABLES NO ELECTRICAS (para la colada continua de metales B22D 11/16; dispositivos obturadores en sí F16K; evaluación de variables no eléctricas, ver las subclases apropiadas de G01; para la regulación de variables eléctricas o magnéticas G05F). › Control de la posición, del rumbo, de la altitud o de la actitud de vehículos terrestres, acuáticos, aéreos o espaciales, p. ej. piloto automático (sistemas de radionavegación o sistemas análogos que utilizan otras ondas G01S).
  • G05D1/02 G05D […] › G05D 1/00 Control de la posición, del rumbo, de la altitud o de la actitud de vehículos terrestres, acuáticos, aéreos o espaciales, p. ej. piloto automático (sistemas de radionavegación o sistemas análogos que utilizan otras ondas G01S). › Control de la posición o del rumbo por referencia a un sistema de dos dimensiones.
  • G06G7/70 G […] › G06 CALCULO; CONTEO.G06G COMPUTADORES ANALOGICOS (dispositivos de cálculo óptico analógico G06E 3/00; sistemas de computadores basados en modelos de cálculo específicos G06N). › G06G 7/00 Dispositivos en los que la operación de cálculo es efectuada haciendo variar valores eléctricos o magnéticos (redes neuronales para el tratamiento de datos de imagen G06T; análisis o síntesis de la voz G10L). › para vehículos, p. ej. para la determinación de la carga admisible de buques.

PDF original: ES-2407533_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Control de un barco propulsado por chorro de agua.

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 invención 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 tamaño desde pequeñas embarcaciones particulares hasta botes de hasta 75 pies de longitud, o barcos con un tamaño incluso más grande.

Un barco accionado por chorro de agua se mueve a través del agua acelerando una corriente de agua a través de una tobera, moviendo así el barco en reacción 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 está o bien en funcionamiento y bombeando agua o bien no está en funcionamiento ni bombeando agua. También pueden usarse múltiples chorros de agua/toberas. La tobera en la parte trasera del barco también está equipada habitualmente con un álabe de inversión que, cuando está 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 también 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 combinación, el álabe de inversión de tobera trasera y el propulsor de proa pueden usarse para simultáneamente maniobrar la embarcación en cualquier rumbo o dirección deseados.

El barco puede estar equipado con una palanca de mando de múltiples ejes que permite al operario controlar simultáneamente el ángulo de tobera, la posición del álabe de inversión, y los propulsores de proa. El movimiento hacia delante y atrás de la palanca de mando activa el álabe de inversión. El movimiento lateral de la palanca de mando activa el propulsor de proa, y el ángulo de tobera se controla mediante un movimiento de giro de la palanca de mando.

La patente US nº 5632217 es considerada la técnica anterior más próxima y divulga un procedimiento de control que incorpora una desviación para compensar las condiciones medioambientales.

La patente US n. º 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.º 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.º 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.º 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 dirección y maniobra, sigue existiendo la necesidad de un sistema de control que mejore los algoritmos de control para proporcionar un sistema de control más predecible que sea de funcionamiento más intuitivo.

Sumario de la invención La presente invención incluye varias realizaciones para controlar una embarcación. Una primera realización incluye adquirir un rumbo deseado de la embarcación, adquirir un rumbo real de la embarcación en el instante To, calcular 50 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 utilización en mantener el rumbo de la en las que P, I y D son la ganancia P, ganancia I y ganancia D determinadas, respectivamente. A continuación se determina un valor para Control OutT0 sumando los valores para PtermT0, ItermT0, y DtermT0 y a continuación se determina una cantidad de desviación para una tobera de la embarcación, para modificar un rumbo de la embarcación, basándose en el valor para Control OutT0. La tobera se desvía basándose en la cantidad determinada de desviación y se reinicializa T0 a T0+1 repitiéndose las etapas hasta que el rumbo real sea igual que el rumbo deseado.

Una segunda realización para calcular un rumbo de una embarcación incluye adquirir un rumbo de la embarcación en un instante de base, adquirir una velocidad de viraje de rumbo a partir de una velocidad angular del sensor de viraje de la embarcación en un instante posterior y determinar si el rumbo adquirido se considera preciso en el instante posterior. Si el rumbo adquirido no se considera preciso, se calcula un rumbo de la embarcación añadiendo 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 embarcación.

Una realización adicional para corregir el rumbo de una embarcación, incluye medir una cantidad de error inducida por el efecto de al menos una alteración 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 alteración se está produciendo, corregir los datos del rumbo al producirse una alteración añadiendo un factor al rumbo que compensa la cantidad medida de error inducido por la alteración y proporcionar los datos correctos del rumbo para el control del rumbo de la embarcación.

Una realización adicional para controlar el balanceo de una embarcación incluye determinar si un aparato de control de tobera está descentrado para modificar una posición de una tobera de la embarcación y si el aparato de control de tobera está 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 posición central, determinar una velocidad de rumbo para la embarcación y si el aparato de control de tobera se ha devuelto a una posición 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 embarcación basándose en datos operativos de la embarcación.

Una realización adicional para controlar una embarcación que presenta una tobera trasera para la propulsión y un propulsor de proa incluye, durante al menos uno de inicio y cese del movimiento lateral de la embarcación, establecer previamente un ángulo de la tobera trasera para proporcionar una fuerza lateral que minimice una guiñada del barco antes de que se produzca un error de rumbo, basándose el ángulo establecido previamente en las características operativas de la embarcación.

Una realización adicional para controlar una embarcación que presenta una tobera trasera para la propulsión y un propulsor de proa incluye iniciar un movimiento lateral de la embarcación 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 el movimiento lateral de la embarcación después de que la popa de la embarcación haya obtenido un impulso lateral a partir de la tobera trasera, basándose el primer retardo de tiempo predeterminado en las características operativas de la embarcación para minimizar la guiñada de la embarcación durante el movimiento lateral.

Una realización adicional para el control de una embarcación que presenta un sensor magnético para determinar el rumbo de la embarcación incluye reducir el efecto de la interferencia del campo electromagnético del equipo eléctrico de la embarcación en la precisión de una señal de rumbo a partir del sensor magnético que controla la utilización de la señal de rumbo basándose en al menos uno de un modo de función de la embarcación y una posición de un aparato de control del movimiento del barco mediante al menos uno de: compensar la interferencia de campo y adquirir la señal de rumbo sólo cuando la interferencia electromagnética es lo suficientemente baja como para evitar una falta de precisión sustancial de los datos del rumbo.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 es un diagrama de flujo lógico para una primera realización de la presente invención;

la figura 2 es un diagrama de flujo lógico para una segunda realización de la presente invención;

la figura 3 es un diagrama de flujo lógico para una tercera realización de la presente invención;

la figura 4 es un diagrama de flujo lógico para una cuarta realización de la presente invención;... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para controlar una embarcación que presenta un dispositivo de propulsión trasero y un propulsor, que comprende:

durante por lo menos uno de entre el inicio y el cese del movimiento lateral de la embarcación mediante el acoplamiento/desacoplamiento del propulsor, posicionar previamente un ángulo del dispositivo de propulsión trasero para proporcionar una fuerza lateral que minimice la guiñada del barco antes de que se produzca un error de rumbo, el ángulo posicionado previamente basado en las características de funcionamiento de la embarcación.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el dispositivo de propulsión trasero está posicionado previamente en un primer ángulo para el inicio de un movimiento lateral y está posicionado previamente en un segundo ángulo contrapuesto para el cese del movimiento lateral.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en el que los ángulos posicionados previamente están basados en por lo menos uno de entre: el empuje de la tobera, la velocidad del motor, la velocidad de la embarcación y un modo de control de la embarcación.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el dispositivo de propulsión trasero es una tobera trasera.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que un reglaje/compensación de la embarcación in situ antes de una maniobra lateral se restablece después de la maniobra.


 

Patentes similares o relacionadas:

Imagen de 'Aparato automáticamente desplazable y procedimiento de guiado…'Aparato automáticamente desplazable y procedimiento de guiado de tal aparato para dirigirlo a un punto de destino, del 29 de Julio de 2020, de VORWERK & CO. INTERHOLDING GMBH: Aparato automáticamente desplazable , especialmente aparato de limpieza para limpiar un suelo , tal como un robot de aspiración y/o barrido, con uno o […]

Procedimiento de funcionamiento de un aparato de limpieza dotado de movilidad automática, del 1 de Julio de 2020, de VORWERK & CO. INTERHOLDING GMBH: Procedimiento de funcionamiento de un aparato de limpieza dotado de movilidad automática dentro de un entorno, en el que el aparato de limpieza limpia una superficie […]

DISPOSICIÓN DE MANDO, del 30 de Junio de 2020, de SEAT, S.A.: Una disposición de mando de un vehículo autónomo que modifica o ajusta una funcionalidad de conducción de un modo de conducción autónomo del […]

MÉTODO DE DETECCIÓN DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DE ENERGÍA EN TIEMPO REAL CON VEHÍCULOS AÉREOS NO TRIPULADOS, del 25 de Junio de 2020, de PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA: La presente invención se refiere a un método para realizar la detección de líneas de transmisión de energía en una imagen capturada mediante una cámara […]

Procedimiento de control de una pluralidad de dispositivos móviles autónomos no tripulados, del 17 de Junio de 2020, de THALES: Un procedimiento de control de una pluralidad de dispositivos móviles autónomos no tripulados, el procedimiento comprende las siguientes etapas: - a) el suministro […]

Sistemas y métodos para simulación de cardán, del 3 de Junio de 2020, de SZ DJI Technology Co., Ltd: Método de simulación de control de cardán, comprendiendo dicho método: recibir una señal de modo de cardán indicativa de una selección […]

UNIDAD CENTRAL DE VEHÍCULO, del 2 de Junio de 2020, de SEAT, S.A.: Una unidad central de un vehículo comprende un procesador y un cámara de adquisición de imágenes , donde las imágenes adquiridas […]

Método para controlar el tiempo de llegada de una aeronave, del 27 de Mayo de 2020, de THE BOEING COMPANY: Un método para controlar la llegada de una aeronave a un punto de referencia objetivo, comprendiendo (a) definir un tiempo requerido de llegada (RTA) en ese punto de referencia […]

Utilizamos cookies para mejorar nuestros servicios y mostrarle publicidad relevante. Si continua navegando, consideramos que acepta su uso. Puede obtener más información aquí. .