[发明专利]控制零速或低船速的船舶横摇和/或纵摇运动的方法

说明书

本发明了公开了一种通过至少一个稳定鳍来控制零速或低船速的船舶横摇运动的方法。该方法包括以下步骤：当横摇运动开始时，开始稳定鳍的运动；根据横摇速度施加稳定鳍的运动规律；并且当横摇运动结束时结束稳定鳍的运动。

技术领域

本发明涉及一种控制零速或低船速的船舶横摇和/或纵摇运动的方法。

特别地，本发明涉及一种用于确定鳍的位置以减小以零速锚定或以低速航行的船舶的横摇和/或纵摇角度的方法。

背景技术

通过转动鳍(fins)来减小零速或低船速船舶的横摇运动(roll motion)，以便产生能够制动(braking)船舶横摇运动的横摇运动。事实上，众所周知，零速或低船速的力是由鳍或其他装置的转动速度产生的。

代表的现有技术有专利EP2669177B1，其涉及一种用于控制稳定鳍的方法，用于稳定不移动和锚定的船舶的减摇，包括以下步骤：检测船舶横摇的至少一个识别值；根据检测值估算预期的船舶横摇振动；根据预期的横摇确定稳定鳍的运动轨迹；并根据轨迹控制稳定鳍的运动。

专利EP2669177B1的方法可通过正弦波对船舶横摇振动进行建模，并根据海的减稳力矩(destabilizing moment)的评估和鳍的稳定力矩(stabilizing moment)确定稳定鳍的运动轨迹。

特别地，专利EP2669177B1的方法可通过逐渐选择最适当类型的轨迹来评估以何种速度移动鳍以便具有稳定效果，以避免在稳定贡献变为相反时必须制动鳍。鳍运动的应用瞬间是之前为零或几乎没有的横摇通过。

通常，鳍的所有制造商采用的解决方案可在船舶横摇角度从零值开始时，即当横摇速度(roll rate)取其最大值或跨越该值时进行划鳍(fin stroke)。鳍不是连续地运动，所谓的砰砰(bang-bang)，或者从一端到另一端的反冲(kicking)，消散最大的横摇能量以便能够具有最大的阻尼。

在现有技术中，当横摇角度不在稳定的平衡点时，通过在最大横摇速度区域中移动稳定鳍，即对应于水平船舶的0°左右的横摇角度，如果鳍的动作足够，则船舶停止。因此，该船舶被迫返回稳定的平衡点。以这种方式，横摇角度倾向于沿相反方向行进，并且需要进一步校正鳍。这意味着，实际上不可能稳定小运动同时产生运动和之后控制运行，其中船舶被迫仍然执行小的横摇角度以能够恢复其平衡，但是阻尼和舒适性没有最大化，阻尼甚至更少。

此外，当鳍开始划动及通常当鳍停止时，在具有最大横摇速度的区域中或在具有最大动能的区域旁边的鳍的非连续运动，即所谓的砰砰或反冲，会产生抵抗横摇的运动，带有令人讨厌的横向摇晃(被称为急顿(jerk)，在文献中有详细描述)，其可被船舶上的乘客感知到。

发明内容

本发明的目的是根据最大能量耗散对应船舶的最大的舒适性和最大的横摇运动阻尼，通过提供一种可消散船舶的横摇能量的方法，而不应用常用的关联，来解决上述现有技术的问题。

另一个目的是能够放弃遵循这种常用关系的方法。即：将在横摇通过(passage ofthe roll)处的鳍从零或几乎为零移动。

另一个目的是提供一种方法，当由鳍产生的力矩足以抵消横摇运动时，该方法可将船舶横摇角度停止在零或其稳定的平衡点上。

另一个目的是提供一种方法，该方法可产生没有横向摇晃的鳍的动作，具有舒适性的所有优点。

另一个目的是提供一种方法，该方法允许控制动作能够在横摇的稳定平衡点处耗尽，而不是在这一点或接近该点开始。

本发明的上述和由以下描述得到其它目的及优点，是通过如本发明的实施方案所述的零速或低船速的船舶横摇运动的控制方法获得的。

显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对所描述的内容进行许多变化和修改(例如，涉及形状、尺寸、设置和具有等同功能的部件)。