[发明专利]用于航海船舶自主进坞的方法、设备和装置

说明书

用于自主航海船舶进坞的装置和计算机实现方法，所述计算机实现方法包括：确定与航线计划数据相关联的转运控制模式，所述航线计划数据定义港口之间的转运操作；确定与海港航迹数据相关联的自主进坞控制模式，所述海港航迹数据包括航点属性的集合并且定义接近区域信息和在航点处连接的航迹段。该方法还包括：确定船舶位置、速度和艏向；以及将所述船舶位置、速度和艏向与所述接近区域信息进行比较，并响应以下情况而从所述转运控制模式改变为所述自主进坞控制模式：所述位置区域信息包括所述船舶位置；所述船舶速度低于进入所述接近区域的所述最大船舶速度；以及所述船舶艏向匹配由进入所述接近区域的所述最大艏向偏差定义的标准。

技术领域

本申请总体上涉及自主船舶操纵方法、设备和装置。

背景技术

本部分例示了有用的背景信息，并非承认此处描述的任何技术代表现有技术。

本发明涉及自动船舶操纵系统(AVMS)，该自动船舶操纵系统将提供包括自主进坞和出坞的自动船舶操纵。

动态定位(DP)是已知的。它涉及通过使用其自身的螺旋桨和推进器自动或半自动控制航海船舶相对于一个或更多个定位参考的定位和艏向(heading)。通常，目的是在给定参数内保持船舶位置固定。例如，动态定位(DP)被用于例如海上钻井作业中。

自动驾驶仪也是已知的。自动驾驶仪(也称为自操纵)是一种引导或维护航海船舶所选航向(course)的自动设备或系统，因此，不一定需要由人类操作者进行持续的“手动”控制。

自动雷达标绘辅助装置也是已知的。例如，这可用于计算被航迹对象的航向、速度和最接近点，以检测是否有与另一艘船或陆地碰撞的危险。

然而，仍然需要以安全和有效的方式进行从转运到进坞的自主航海船舶操作。

因此，需要一种解决方案以能够实现准确、有效和可靠的自主进坞和出坞方法。

发明内容

在权利要求中阐明了本发明的示例的各个方面。

根据本发明的第一示例方面，提供了一种自主进坞航海船舶的计算机实现方法，所述计算机实现方法包括：

确定与航线计划数据相关联的转运控制模式，所述航线计划数据定义港口之间的转运操作；

确定与海港航迹数据相关联的自主进坞控制模式，所述海港航迹数据包括航点属性的集合并且定义接近区域信息和在航点处连接的航迹段，其中，所述接近区域信息包括：

所述接近区域的位置区域信息；

进入所述接近区域的最大船舶速度；以及

进入所述接近区域的最大艏向偏差；

确定船舶位置、速度和艏向；

将所述船舶位置、速度和艏向与所述接近区域信息进行比较，并响应以下情况而从所述转运控制模式改变为所述自主进坞控制模式：

所述位置区域信息包括所述船舶位置；

所述船舶速度低于进入所述接近区域的所述最大船舶速度；以及

所述船舶艏向匹配由进入所述接近区域的所述最大艏向偏差定义的标准。

在一个实施方式中，该方法还包括基于所述航点属性确定动态设定点，其中，所述动态设定点包括基于所述海港航迹数据而改变的设定点定位、设定点速度和设定点艏向。

在一个实施方式中，该方法还包括：

使用闭环控制器确定所述动态设定点与所确定的船舶位置之间的差异信息；

基于所述差异信息确定力矢量；以及