Mejoras en relación con el control de buques marítimos.

Un sistema de control dinámico (700) para un buque marítimo (500,

600, 734) que tiene dos o más unidades de chorro de agua (102, 302, 706, 708) como sistema de propulsión primario del buque (500, 600, 734), comprendiendo las unidades de chorro de agua (102, 302, 706, 708) deflectores de dirección (110, 310, 502, 602, 604) y conductos de inversión (112, 312, 504) y pudiendo accionarse en sincronía o de manera diferencial, comprendiendo el sistema de control dinámico (700) para mantener la posición o la velocidad del buque cuando se encuentra en un modo de control dinámico:

un indicador de posición o de velocidad (132, 332, 710, 712) para indicar la posición o la velocidad del buque o las desviaciones en la posición o la velocidad del buque;

unos medios de indicador de rumbo (134, 334, 714, 716) para indicar el rumbo o tasa de guiñada del buque o las desviaciones en el rumbo o tasa de guiñada del buque; y

un controlador (100, 300, 704) para controlar el funcionamiento de los deflectores de dirección (110, 310, 502, 602, 604) y los conductos de inversión (112, 312, 504) de las unidades de chorro de agua (102, 302, 706, 708) para mantener sustancialmente la posición y el rumbo del buque frente a las influencias externas, o el funcionamiento de las unidades de chorro de agua (102, 302, 706, 708) para mantener sustancialmente la velocidad y la tasa de guiñada del buque frente a las influencias externas, cuando el modo de control dinámico está habilitado.

Mejoras en relación con el control de buques marítimos Campo de la invención La invención se refiere al control de buques marítimos propulsados por chorros de agua y en particular, pero sin limitarse a, el control dinámico de un buque marítimo de múltiples chorros de agua.

Antecedentes de la invención El posicionamiento dinámico se refiere de manera genérica a un método automatizado de mantener un buque en una ubicación fija sin amarrar o anclar el buque. En la actualidad, se encuentran disponibles sistemas que emplean un posicionamiento dinámico en buques grandes, tales como naves de perforación. Estos sistemas se usan,

habitualmente, para mantener la situación del buque en aguas profundas, a menudo durante periodos prolongados, sobre un punto fijo en el lecho marino. Estos son complejos y, habitualmente, utilizan propulsores azimutales descendentes provistos de propósito múltiple.

La patente de los Estados Unidos 5.491.636 divulga un sistema de posicionamiento dinámico que utiliza un propulsor de proa orientable, tal como un motor de arrastre, para mantener de manera dinámica un barco en un punto de anclaje seleccionado.

El documento WO 2005/054050 A2, el cual se considera como la técnica anterior más cercana, divulga un método para controlar una embarcación. En particular, el método es para mantener el rumbo de una embarcación.

Un objetivo de la presente invención es facilitar sistemas y métodos que proporcionen uno cualquiera o ambos de un posicionamiento dinámico y un control de velocidad dinámico para un buque marítimo propulsado por chorros de agua y / o que por lo menos proporcionen al público una opción útil.

Sumario de la invención En un primer aspecto, la presente invención consiste, en términos generales, en un sistema de control dinámico para un buque marítimo que tiene dos o más unidades de chorro de agua como el sistema de propulsión primaria del buque, comprendiendo las unidades de chorro de agua unos deflectores de dirección y unos conductos de inversión y pudiendo accionarse en sincronía o de manera diferencial, el sistema de control dinámico para mantener la posición o la velocidad del buque cuando se encuentra en un modo de control dinámico, que comprende:

un indicador de posición o de velocidad para indicar la posición o velocidad del buque o las desviaciones en la posición o velocidad del buque;

un indicador de rumbo para indicar el rumbo o tasa de guiñada del buque o las desviaciones en el rumbo o tasa de guiñada del buque; y

un controlador para controlar el funcionamiento de los deflectores de dirección y los conductos de inversión de 45 las unidades de chorro de agua para mantener sustancialmente la posición y rumbo del buque, o el funcionamiento de las unidades de chorro de agua para mantener sustancialmente la velocidad y guiñada del buque cuando el modo de control dinámico está habilitado.

El sistema de control dinámico puede comprender:

unos medios de entrada para habilitar un modo de control dinámico y establecer una posición o velocidad del buque fijada;

un indicador de posición o de velocidad para indicar la posición o velocidad del buque o las desviaciones en la 55 posición o velocidad del buque;

un indicador de rumbo para indicar el rumbo o tasa de guiñada del buque o las desviaciones en el rumbo o tasa de guiñada del buque; y

un controlador dispuesto para supervisar las desviaciones de posición o de velocidad en relación con una posición o velocidad del buque fijada y las desviaciones de rumbo o de tasa de guiñada en relación con un rumbo o tasa de guiñada del buque fijado y para controlar el funcionamiento de las unidades de chorro de agua para minimizar el error de posición o de velocidad y el error de rumbo o de tasa de guiñada cuando el modo de control dinámico está habilitado.

Habitualmente, la posición o velocidad del buque deseada y el rumbo o tasa de guiñada del buque deseado son una posición o velocidad y un rumbo o tasa de guiñada del buque en el momento en el que el sistema de control dinámico está habilitado (a lo que se hace referencia en lo sucesivo en el presente documento a menudo como una posición o velocidad y rumbo o tasa de guiñada actuales) . Los medios de entrada pueden ser uno o más botones, conmutadores o similares para habilitar el modo de control dinámico y establecer la posición y el rumbo o velocidad y rumbo o tasa de guiñada del buque actuales como la posición y rumbo o velocidad y rumbo o tasa de guiñada fijados. Como alternativa, o adicionalmente, los medios de entrada pueden habilitar la introducción de una posición y / o un rumbo, o velocidad y / o rumbo o tasa de guiñada fijados que es diferente de la posición y rumbo o velocidad y rumbo y / o tasa de guiñada del buque actuales.

Preferiblemente, la posición y el rumbo o la velocidad y el rumbo o la tasa de guiñada del buque fijados, pueden alterarse posteriormente mientras que un modo de control dinámico está habilitado, por ejemplo usando un dispositivo de control tal como una palanca de mando, una rueda de timón, y / o palanca o palancas de regulación.

El indicador de posición o de velocidad puede indicar una posición o velocidad absoluta del buque con respecto a tierra, a través de, por ejemplo, un sistema de determinación de posición basado en satélite tal como el Sistema de Determinación de Posición Global (GPS, Global Positioning System) o GPS diferencial (DGPS, differential GPS) . Como alternativa, el indicador de posición o de velocidad puede indicar la posición o velocidad relativa mediante la indicación de las desviaciones en la posición o velocidad del buque en relación con la posición o velocidad de referencia del buque fijada, a través de uno o más sensores dispuestos para indicar el movimiento del buque en relación con una posición o velocidad inicial. Como alternativa, de nuevo el indicador de posición o de velocidad puede indicar la posición o velocidad del buque en relación con otro objeto que puede ser estacionario o encontrarse en movimiento, tal como en relación con un muelle o puesto de atraque o en relación con otro buque de superficie o submarino estacionario o en movimiento o en relación con un buceador en movimiento bajo el agua, a través de, por ejemplo, una técnica de búsqueda de alcance de radar, acústica, o de láser.

Los medios de indicador de rumbo pueden indicar el rumbo absoluto a través de una brújula, o el rumbo relativo mediante la indicación de los cambios en el rumbo en relación con un rumbo del buque fijado a través de un sensor de rumbo sensible a los cambios relativos en el rumbo del buque. Los medios de indicador de rumbo pueden comprender un sensor de tasa de guiñada, que puede indicar, en una realización, cambios en la tasa de guiñada en relación con una tasa de guiñada fijada.

Habitualmente, el controlador está dispuesto para accionar de manera controlable los reguladores de motor y los deflectores de dirección y los conductos de inversión de las unidades de chorro de agua. El controlador está dispuesto preferiblemente para accionar los deflectores de dirección de las unidades de chorro de agua en sincronía, y los conductos de inversión o bien en sincronía o bien de manera diferencial.

En un segundo aspecto, la invención consiste, en términos generales, en un método implementado por ordenador para controlar de manera dinámica un buque marítimo propulsado por dos o más unidades de chorro de agua que son el sistema de propulsión primaria del buque, comprendiendo las unidades de chorro de agua unos deflectores de dirección y unos conductos de inversión y pudiendo accionarse en sincronía o de manera diferencial, comprendiendo el método las etapas de:

(a) determinar una posición o velocidad del buque fijada y un rumbo o tasa de guiñada del buque fijados

(b) determinar una posición o velocidad del buque actual usando unos medios de determinación de posición o de velocidad;

(c) determinar un rumbo o tasa de guiñada del buque actual usando unos medios de determinación de rumbo o de tasa de guiñada; y

(d) controlar por lo menos los deflectores de dirección y los conductos de inversión de las unidades de chorro de agua para mantener sustancialmente la posición y rumbo del buque fijados o controlar por lo menos los deflectores de dirección de las unidades de chorro de agua para mantener sustancialmente la velocidad y guiñada del buque fijadas.

La posición o la velocidad y el rumbo o la tasa de guiñada del buque fijados pueden ser la posición y rumbo o velocidad y rumbo o tasa de guiñada en el momento en el que el sistema de control dinámico está habilitado, o una posición... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de control dinámico (700) para un buque marítimo (500, 600, 734) que tiene dos o más unidades de chorro de agua (102, 302, 706, 708) como sistema de propulsión primario del buque (500, 600, 734) , comprendiendo las unidades de chorro de agua (102, 302, 706, 708) deflectores de dirección (110, 310, 502, 602, 604) y conductos de inversión (112, 312, 504) y pudiendo accionarse en sincronía o de manera diferencial, comprendiendo el sistema de control dinámico (700) para mantener la posición o la velocidad del buque cuando se encuentra en un modo de control dinámico:

un indicador de posición o de velocidad (132, 332, 710, 712) para indicar la posición o la velocidad del buque o las desviaciones en la posición o la velocidad del buque; unos medios de indicador de rumbo (134, 334, 714, 716) para indicar el rumbo o tasa de guiñada del buque o las desviaciones en el rumbo o tasa de guiñada del buque; y un controlador (100, 300, 704) para controlar el funcionamiento de los deflectores de dirección (110, 310, 502, 602, 604) y los conductos de inversión (112, 312, 504) de las unidades de chorro de agua (102, 302, 706, 708) para mantener sustancialmente la posición y el rumbo del buque frente a las influencias externas, o el funcionamiento de las unidades de chorro de agua (102, 302, 706, 708) para mantener sustancialmente la velocidad y la tasa de guiñada del buque frente a las influencias externas, cuando el modo de control dinámico está habilitado.

2. Un sistema de control dinámico (700) de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo el sistema de control dinámico (700) , para mantener la posición del buque cuando se encuentra en un modo de control de posición dinámico y para mantener la velocidad del buque cuando se encuentra en un modo de control de velocidad dinámico, indicadores de posición y de velocidad (132, 332, 710, 712) para indicar la posición y la velocidad del buque o las desviaciones en la posición o la velocidad del buque, o un indicador combinado para indicar tanto la posición como la velocidad del buque, y en donde el controlador (100, 300, 704) está dispuesto para controlar el funcionamiento de los deflectores de dirección (110, 310, 502, 602, 604) y los conductos de inversión (112, 312, 504) para mantener sustancialmente la posición y el rumbo del buque, o el funcionamiento de las unidades de chorro de agua (102, 302, 706, 708) para mantener sustancialmente la velocidad y la tasa de guiñada del buque cuando el modo de control dinámico está habilitado.

3. Un sistema de control dinámico (700) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2 en el que el controlador (100, 300, 704) está dispuesto para variar de manera controlable el empuje de motor de las unidades de chorro de agua (102, 302, 706, 708) cuando el modo de control dinámico está habilitado.

4. Un sistema de control dinámico (700) para un buque marítimo (500, 600, 734) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el que el controlador (100, 300, 704) está dispuesto para supervisar las desviaciones de posición o de velocidad en relación con una posición o velocidad del buque fijadas y las desviaciones de rumbo o de tasa de guiñada en relación con un rumbo o tasa de guiñada del buque fijados y para controlar el funcionamiento de las unidades de chorro de agua (102, 302, 706, 708) para minimizar el error de posición o de rumbo, el error de velocidad o de tasa de guiñada, cuando el modo de control dinámico está habilitado.

5. Un sistema de control dinámico (700) para un buque marítimo (500, 600, 734) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 que incluye medios de entrada (128, 130, 328, 330, 702) que permiten un establecimiento de una posición o de una velocidad actuales y de un rumbo o de una tasa de guiñada actuales del buque (500, 600, 734) como una posición o una velocidad y un rumbo o una tasa de guiñada del buque fijados.

6. Un sistema de control dinámico (700) para un buque marítimo (500, 600, 734) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 que incluye los medios de entrada (128, 130, 328, 330, 702) que permiten un establecimiento de la posición o de la velocidad y del rumbo o de la tasa de guiñada que son diferentes de una posición o de una velocidad y de un rumbo o de una tasa de guiñada del buque actuales como una posición o una velocidad y un rumbo o una tasa de guiñada del buque fijados.

7. Un sistema de control dinámico (700) para un buque marítimo (500, 600, 734) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 que incluye un indicador de posición (132) para indicar la posición absoluta del buque con respecto a tierra.

8. Un sistema de control dinámico (700) para un buque marítimo (500, 600, 734) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 que incluye un indicador de velocidad (332) para indicar la velocidad absoluta del buque con respecto a tierra.

9. Un sistema de control dinámico (700) para un buque marítimo (500, 600, 734) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 que incluye un indicador de posición (132) para indicar la posición relativa mediante la indicación de las desviaciones en la posición del buque en relación con una posición de referencia del buque fijada.

10. Un sistema de control dinámico (700) para un buque marítimo (500, 600, 734) de acuerdo con una cualquiera de

las reivindicaciones 1 a 8 que incluye un indicador de velocidad (332) para indicar la velocidad relativa mediante la indicación de las desviaciones en la velocidad del buque en relación con una velocidad de referencia del buque fijada.

11. Un sistema de control dinámico (700) para un buque marítimo (500, 600, 734) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en el que el indicador de posición o de velocidad (132, 332, 710, 712) indica la posición o la velocidad del buque en relación con otro objeto en movimiento.

12. Un sistema de control dinámico (700) para un buque marítimo (500, 600, 734) de acuerdo con una cualquiera de 10 las reivindicaciones 1 a 11 que incluye un indicador de rumbo (134, 334, 714) para indicar el rumbo absoluto.

13. Un sistema de control dinámico (700) para un buque marítimo (500, 600, 734) de acuerdo con la reivindicación 12 que incluye un sensor para indicar cambios en el rumbo en relación a un rumbo fijado.

14. Un sistema de control dinámico (700) para un buque marítimo (500, 600, 734) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 que incluye un indicador de rumbo (134, 334, 714) para indicar el rumbo relativo.

15. Un método implementado por ordenador para controlar de manera dinámica un buque marítimo (500, 600) propulsado por dos o más unidades de chorro de agua (102, 302, 706, 708) que son el sistema de propulsión primario del buque (500, 600, 734) , comprendiendo las unidades de chorro de agua (102, 302, 706, 708) deflectores de dirección (110, 310, 502, 602, 604) y conductos de inversión (112, 312, 504) y pudiendo accionarse en sincronía o de manera diferencial, comprendiendo el método las etapas de:

(a) determinar (204, 404) una posición o una velocidad del buque fijadas y un rumbo o una tasa de guiñada del 25 buque fijados;

(b) determinar (206) una posición o una velocidad del buque actuales usando unos medios de determinación de posición o de velocidad (132, 332, 710, 712) ;

(c) determinar (406) un rumbo o una tasa de guiñada del buque actuales usando unos medios de determinación de rumbo o de tasa de guiñada (134, 334, 714, 716) ; y

(d) controlar (212) por lo menos los deflectores de dirección (110, 310, 502, 602, 604) y los conductos de inversión (112, 312, 504) de las unidades de chorro de agua para mantener sustancialmente la posición y el rumbo del buque fijados frente a las influencias externas, o controlar (412) por lo menos los deflectores de dirección de las unidades de chorro de agua (102, 302, 706, 708) para mantener sustancialmente la velocidad y la guiñada del buque fijadas frente a las influencias externas.

y el

La posición y el rumbo del buque se y el

y el

La velocidad y el rumbo del buque se y el