【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于控制海上水面船舶的移动的系统、一种用于控制海上水面船舶的移动的方法、一种计算机程序、一种计算机可读介质、一种控制单元以及一种海上水面船舶。
技术介绍
1、海上水面船舶(例如动力船，诸如游船、游艇或客船)的用户可能希望通过锚定来使船舶在远离陆地的选定位置保持静止。可能期望将船舶长时间保持在所述位置，诸如一个小时或几个小时、一天或几天或一周或几周。
2、然而，在许多区域，锚可能会对海床造成损坏，例如对岩石、珊瑚或其植物造成损坏。在一些区域中，由于这个原因，不允许海上锚定。
3、因此，期望找到一种替代方式来将海上水面船舶保持在海上的选定位置。
4、gb2030726a公开了一种用于海船的控制系统，所述控制系统用于致动“多功能性的(in plurality)单鳍板(fin)装置，所述单鳍板装置可在海洋或海洋环境的任何深度操作以使船舶在任何期望方向上移动，或者在不考虑船舵、空气和水螺旋桨、空气和水喷射推进以及其相关联的控制和安装的情况下，自动保持静止”。所述文件在图2中公开了一种具有侧向延伸翼的船舶，每个翼在相应翼的边缘处具有鳍板。然而，所述文件中的船舶似乎不太适于将水面船舶长时间保持在选定位置。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是提供一种将海上水面船舶优选地长时间保持在海上选定位置的改进方式。
2、所述目的通过根据权利要求1所述的系统来实现。因此，本专利技术提供了一种用于控制包括船体、船头和船尾的海上水面船舶的移动
3、-位置输入装置，所述位置输入装置被布置成根据用户输入指定船舶在地理坐标系中的期望位置；
4、-位置检测装置，所述位置检测装置被布置成检测船舶在地理坐标系中的实际位置；以及
5、-控制单元，所述控制单元被布置成从位置输入装置接收表示船舶的期望位置的信号，并从位置检测装置接收表示船舶的实际位置的信号，
6、-其中所述系统包括一个或多个鳍板以用于通过与支撑船舶的水相互作用来控制船舶的移动，
7、-控制单元被布置成根据来自位置输入装置的信号和来自位置检测装置的信号来控制所述一个或多个鳍板中的一个或多个的移动，以将船舶保持在期望位置，
8、-其中所述鳍板中的每一个经由适于从船体突出的旋转轴连接到相应的致动器，其中旋转轴限定鳍板的旋转轴线，
9、-其中所述鳍板中的每一个包括适于位于距船体第一距离处的鳍板基部和适于位于距船体第二距离处的鳍板末端，所述第二距离大于第一距离，其中鳍板的前缘和鳍板的后缘在鳍板的相对侧上从鳍板基部延伸到鳍板末端，
10、-其中所述鳍板中的每一个被布置成围绕旋转轴线转动至少360度。
11、位置输入装置可以适于由人使用，例如通过触敏显示器。通过这种使用，可以选择船舶的期望位置。在一些实施方案中，位置输入装置可以适于由自动船舶控制器使用。船舶位置检测装置可以包括全球定位系统(gps)传感器。控制单元可以被编程用于控制一个或多个鳍板中的至少一个的移动。
12、本专利技术的实施方案使得利用一个或多个鳍板将船舶保持在期望位置，所述一个或多个鳍板被布置成围绕从船体突出的旋转轴的旋转轴线转动至少360度。一个或多个鳍板可以设置在船体的下表面上，由此旋转轴线至少部分地向下延伸。所述一个或多个鳍板中的每一个可以由相应的致动器驱动。每个致动器可以包括电动马达。每个致动器可以包括减速齿轮。相应鳍板的前缘可以暴露于周围的水中。一个或多个鳍板可以被布置成在周围的水中划动。一个或多个鳍板可以提供一种或多种推力以使船舶保持静止。
13、本专利技术的实施方案的鳍板类型使得船舶非常适于无绳索无链锚定，并且也适合长时间锚定。具体地，由于鳍板可以转动一整圈或更多，所以鳍板可以相对于船舶在任何方向上施加水动力。这对于从船体延伸的翼的边缘处的鳍板来说是不可能的。使用具有无限转动性的鳍板允许船舶保持在其适当位置，无论其方向如何。此外，可以用单鳍板保持船舶的位置。这尤其在鳍板设置在船舶的重心处或附近的情况下是可能的。
14、在一些实施方案中，所述系统包括两个或更多个鳍板。由此，由于鳍板可360度旋转，因此可以保持船舶位置，同时可以通过鳍板使船舶在任何方向上转动。
15、优选地，所述系统包括横摇检测装置，所述横摇检测装置被布置成检测船舶的横摇角和/或横摇率，其中控制单元被布置成从横摇检测装置接收表示横摇角和/或横摇率的信号，控制单元被布置成根据来自横摇检测装置的信号来控制一个或多个鳍板中的至少一个的移动，以便减小横摇角和/或横摇率。由此，一个或多个鳍板可以用于将船舶保持在选定位置，并同时减少船舶的横摇移动。因此，即使无绳索无链锚定的船舶被取向为遭遇来自侧面的海浪，也可以减少横摇移动。
16、优选地，所述系统包括两个或更多个鳍板，其中控制单元被布置成根据来自位置输入装置的信号以及来自位置检测装置的信号但不根据来自横摇检测装置的信号来控制所述鳍板中的一个或多个但少于所有鳍板的移动，控制单元还被布置成根据来自横摇检测装置的信号但不根据来自位置输入装置的信号并且不根据来自位置检测装置的信号来控制其余一个或多个鳍板中的一个或多个的移动。
17、由此，所述系统可以被布置成使得所述鳍板中的一个或多个用于横摇稳定但不用于保持船舶位置，而所述鳍板中的一个或多个用于保持船舶位置但不用于横摇稳定。鳍板之间的这种功能划分确保了每个鳍板的作用产生有效的结果。
18、优选地，所述系统包括两个或更多个鳍板，其中控制单元被布置成确定是否存在预定条件，其中控制单元被布置成当未确定预定条件的存在时，控制少于所有鳍板的移动以将船舶保持在期望位置，其中控制单元被布置成当确定预定条件的存在时，控制所有鳍板的移动以将船舶保持在期望位置。优选地，控制单元被布置成确定实际位置距期望位置的距离，其中预定条件是实际位置距期望位置的距离大于预定距离阈值。
19、由此，在横摇稳定和船舶位置保持的功能分布到不同的鳍板上并且例如由于水流增大、风增大或海浪增大而无法保持船舶位置的情况下，所有鳍板都用于船舶位置保持。
20、优选地，控制单元被布置成存储船舶的自然横摇频率的值，并且根据自然横摇频率的值来控制所述一个或多个鳍板中的一个或多个的移动，以便避免或减少鳍板移动引起船舶的横摇角和/或横摇率的趋势。因此，控制单元可以被布置成根据自然横摇频率的值、来自位置输入装置的信号以及来自位置检测装置的信号来控制所述一个或多个鳍板中的一个或多个的移动。例如，鳍板可以以与自然横摇频率有一定差距的频率来划动。由此，可以有效避免用于船舶位置保持的鳍板移动引起船舶的横摇移动。
21、优选地，控制单元被布置成根据来自位置输入装置的信号和来自位置检测装置的信号来确定船舶相对于期望位置的移动方向，并且根据所确定的船舶移动方向来控制所述一个或多个鳍板中的一个或多个的移动，以便使船舶的船头指向与所确定的移动方向相反的方向。由此，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于控制包括船体、船头和船尾的海上水面船舶(1)的移动的系统，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括横摇检测装置，所述横摇检测装置被布置成检测所述船舶的横摇角和/或横摇率，其中所述控制单元(4)被布置成从所述横摇检测装置接收表示所述横摇角和/或所述横摇率的信号，所述控制单元(4)被布置成根据来自所述横摇检测装置的所述信号来控制所述一个或多个鳍板(52)中的至少一个的移动，以便减小所述横摇角和/或所述横摇率。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统包括两个或更多个鳍板(51、52)，其中所述控制单元(4)被布置成根据来自所述位置输入装置(2)的所述信号以及来自所述位置检测装置(3)的所述信号但不根据来自所述横摇检测装置的所述信号来控制所述鳍板(51)中的一个或多个但少于所有鳍板的移动，所述控制单元(4)还被布置成根据来自所述横摇检测装置的所述信号但不根据来自所述位置输入装置(2)的所述信号并且不根据来自所述位置检测装置(3)的所述信号来控制其余一个或多个鳍板(52)中的一个或多个的移动。
4.根
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制单元(4)被布置成确定所述实际位置距所述期望位置的距离，其中所述预定条件是所述实际位置距所述期望位置的所述距离大于预定距离阈值(DT2)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元(4)被布置成存储所述船舶的自然横摇频率的值，并且根据所述自然横摇频率的所述值来控制所述一个或多个鳍板(51)中的所述一个或多个的所述移动，以便避免或减少所述鳍板移动引起所述船舶的所述横摇角和/或所述横摇率的趋势。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元(4)被布置成根据来自所述位置输入装置(2)的所述信号和来自所述位置检测装置(3)的所述信号来确定所述船舶相对于所述期望位置的移动方向，并且根据所确定的所述船舶的移动方向来控制所述一个或多个鳍板(51、52)中的一个或多个的所述移动，以便使所述船舶的所述船头指向与所确定的移动方向相反的方向。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制单元(4)被布置成在所述实际位置与所述期望位置相距的距离大于预定距离阈值(DT1)的情况下执行所述控制，以便使所述船舶的所述船头指向与所确定的移动方向相反的方向。
9.一种用于控制包括船体、船头和船尾的海上水面船舶的移动的方法，所述方法包括：
10.一种用于控制包括船体、船头和船尾的海上水面船舶的移动的方法，所述方法包括：
11.一种计算机程序，其包括用于在所述程序在计算机上运行时执行根据权利要求9至10中任一项所述的步骤的程序代码装置。
12.一种承载计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括用于在所述程序在计算机上运行时执行根据权利要求9至10中任一项所述的步骤的程序代码装置。
13.一种控制单元(4)，其被配置为执行根据权利要求9至10中任一项所述的方法的步骤。
14.一种海上水面船舶，其包括根据权利要求13所述的控制单元(4)和/或根据权利要求1至8中任一项所述的系统。
15.根据权利要求14所述的船舶，其特征在于，所述船舶包括至少两个鳍板，所述至少两个鳍板被布置成移动以将所述船舶保持在所述期望位置，所述鳍板围绕所述船舶的重心分布。
...【技术特征摘要】
1.一种用于控制包括船体、船头和船尾的海上水面船舶(1)的移动的系统，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括横摇检测装置，所述横摇检测装置被布置成检测所述船舶的横摇角和/或横摇率，其中所述控制单元(4)被布置成从所述横摇检测装置接收表示所述横摇角和/或所述横摇率的信号，所述控制单元(4)被布置成根据来自所述横摇检测装置的所述信号来控制所述一个或多个鳍板(52)中的至少一个的移动，以便减小所述横摇角和/或所述横摇率。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统包括两个或更多个鳍板(51、52)，其中所述控制单元(4)被布置成根据来自所述位置输入装置(2)的所述信号以及来自所述位置检测装置(3)的所述信号但不根据来自所述横摇检测装置的所述信号来控制所述鳍板(51)中的一个或多个但少于所有鳍板的移动，所述控制单元(4)还被布置成根据来自所述横摇检测装置的所述信号但不根据来自所述位置输入装置(2)的所述信号并且不根据来自所述位置检测装置(3)的所述信号来控制其余一个或多个鳍板(52)中的一个或多个的移动。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括两个或更多个鳍板(51、52)，其中所述控制单元被布置成确定是否存在预定条件，其中所述控制单元被布置成当未确定所述预定条件的存在时，控制少于所有鳍板(51)的移动以将所述船舶保持在所述期望位置，其中所述控制单元被布置成当确定所述预定条件的存在时，控制所有鳍板(51、52)的移动以将所述船舶保持在所述期望位置。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制单元(4)被布置成确定所述实际位置距所述期望位置的距离，其中所述预定条件是所述实际位置距所述期望位置的所述距离大于预定距离阈值(dt2)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元(4)被布置成存储所述船...
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