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船舶航速控制系统(船舶控制原理及其控制系统)
来源:www.ascsdubai.com    时间:2022-12-02 05:21    点击:233   编辑:admin

1. 船舶航速控制系统

优点:船舶智能化指利用计算机技术、控制技术等对感知和获得的信息进行分析和处理,对船舶航路和航速进行设计和优化;可行时,借助岸基支持中心,船舶能在开阔水域、狭窄水道、复杂环境条件下自动避碰,实现自主航行。

缺点:系统价格高。其次,会使船员过分依赖电脑航行。

2. 船舶控制原理及其控制系统

子钟是受母钟控制而重现母钟时间并保持与母钟走时一致的钟表机构

3. 船舶航速仪

初步预测所测设备的转速,在频闪仪上设定,设定是可以采用迅速转动旋钮或使用“*2”或“/2”,然后慢慢转动旋钮作精细调整。

不能超过每个模式的最大值和最小值,如果超过了闪光频率不会在显示。

初预测的转速*2和/2为最大和最小值。

在被测物体的旋转部位上找一参照物或做一标记,频闪仪对准该旋转部位,慢慢转动旋钮作精细调整,感觉到被测物上的参照物不动时即为被测物的转速。

4. 船舶航向控制系统

船舶的航向有两种一种就是真航向,是指船首指向的方向。另外一种就是航迹向,因为收到风和流的影响,船的真航向现实中一般不会完全重合,航迹向是指船舶在水面上的真轨迹。你所说的航向角就是指真航向和航迹向之间的夹角。是由风和流的作用产生的。舵角是指船舶用舵的角度而已,舵角越大船舶转向速率就越快,反之越慢。

5. 船舶自动航行系统

随动舵机是驾驶台左舵,舵就一直向左知道驾驶台随舵,自动跟随驾驶台的信号,自动舵机是舵机根据自动导航系统自动做出偏转动作。

这2种在中大型船舶都装备的,在驾驶台可以转换的。

随动舵机是要手动操作,自动舵机一般是在海洋上自动航行用的。

这在《船舶辅机》里应该有相关说明。

6. 船舶航速控制系统有哪些

船舶航速与动力的关系是航速越高,所需要的动力也越大并且是不以线型的方式增大,而是以次方的比例增加。航速越大,需要克服如下阻力也越大。

摩擦阻力与速度的1.86次方成正比,形状阻力是2次方,兴波阻力是2~4次方,当舰船航速接近/超过行波传播速度时,兴波阻力与速度的4~6次方成正比。

7. 船舶航速控制系统包括

船舶速度

船舶速度是指单位时问内船舶相对于海底所航行的距离。它影响船舶运输周期和船舶营运成本以及航运竞争能力,是运输船舶的重要技术性能。

基本信息

中文名

船舶速度

拼音

chuanbosudu

术语类别

航海术语

基本介绍

分类

1.额定船速

在额定功率和额定转速、水深足够时,船舶所能达到的静水中航速称为额定船速,也称交船船速,它是船舶的最高船速。

2.海上船速

为保证主机的安全,必须留有适当的主机功率储备,因而实际海上航行时主机是按海上常用输出功率运转的,通常为额定功率的90%,相应的主机转速为额定转速的96%~97%。这时的船速称为海上船速。海上船速分为满载和空载(压载)船速,随着主机的磨损和船体的老旧,船速将会降低。

3.港内船速

港内航行,船舶需要频繁变速,为保护主机和及时变速,在港内航行主机功率将被调低,船速也降低。一般港内主机最高转速为海上常用转速的70%~80%。

4.平均航速

船舶航速是船舶在受风、流、浪等的影响下的航行速度。航速是船舶实际营运中的速度。因为各航段航速不一样,所以通常取平均航速,如航次平均航速、单程平均航速等,它反映出船舶在营运过程中的实际周转速度,是制订航次计划的一个重要数据,通常平均航速又分为满载平均航速和空载平均航速。

5.经济航速

在海上航行中,以节约燃料消耗和提高营运效益为目的,根据航线条件、运输合同等特点,调整主机功率,其对应的航速称经济航速,它一般低于海上船速。

8. 船舶航速控制系统英文缩写

463千米/小时

1节等于每小时 1海里,也就是每小时行驶1.852千米(公里)。

节,单位符号kn,是一个专用于航海的速率单位,后延伸至航空方面,相当于船只或飞机每小时所航行的海里数。

陆上的车辆,以及江河船舶,其速度计量单位多用千米(公里)/小时,而海船(包括军舰)的速度单位却称作“节”。后来,也用于风及洋流的速度。

节的符号是英文“Knot”的词头,采用“kn”表示。1节等于每小时 1海里,也就是每小时行驶1.852千米(公里)。航海上计量短距离的单位是“链”,1链等于1/10海里,代号是英文“Cable”的词头,用“cab” 。另外节还是舰船锚链分段制造和使用标志的长度单位。通常规定锚链长度27.5米为1节,而中国舰船锚链长度标志以20米为1节。

9. 船舶主机转速控制系统

 不用汽油发动机的原因:

因为汽油的辛烷值抗爆性能,目前为止,还不足以风险防控的识别系统或是安全隐患的排查系统还不完善,所以自然而然的不用在航母上了;

汽油机高转速低扭矩,任何船舶都不可能用汽油机,而且汽油易挥发,燃点低,易燃易爆,不安全。

10. 船舶自动控制系统

自组织时分多址接续(SOTDMA)”方式进行信息交换。

一、AIS系统的组成

一个典型的AIS 系统由两大分系统组成,一个是岸基AIS 系统,

再是船用AIS 设备,岸基AIS 系统比较复杂,典型的AIS 岸基系统是由一定数量的AIS 基站和

AIS 中心组成,系统通过各种方式与VTS 中心,船舶报告系统、港口信息网、海事系统以及船

舶调度等网络相连接,同时也可以与相关航运公司联系,提供相应的信息服务,使上述主管部门

及时得到所有船舶的动态,使航运公司了解到本公司船舶的位置。

AIS 中心也可以与互联网相连,使用户范围进一步扩大,通过设置一定的权限范围,各用户

可以在自己的权限范围内查看相应的船舶信息,得到相应的服务。

AIS 中心之间可以相互连接,进行信息交换,各AIS 中心连接成网,在一个国家和地区范围

内,就可以实时了解沿岸所有船舶的动态,这对船舶航行管理、船舶追踪以及防止海洋污染具有

非常重要的意义。

AIS 船用设备,我们将在下面做详细讨论。

二、AIS船用设备的组成

一个典型的AIS 船用设备是由一台VHF 发射机、二台VHF TDMA 接收机、一台VHF DSC

接收机、一台内置GPS 接收机(作为备用)以及AIS 信息处理器、电源和各种必要的外围设备

接口组成。

VHF 收发由系统信息处理器控制,用VHF CH87B、88B 两个国际专用频道自动发射本船的

相关信息,接收周围其它船舶的AIS 信息,频带为25KHZ。

AIS 工作的特点是同时在这两个频率上接收信息,而发射信息一般是在这两个频率上交替进

行,在人工的干预下,也可以用其它的方式发射。此外,主管部门还可以指配AIS 的区域性频

率,AIS 设备应在指定的区域性频率上工作。

VHF DSC 接收机的主要目的是接收岸台的频率控制信息,实现AIS 工作频率在不同区域的

自动切换,当接收到岸台的频率信息后,AIS 设备将自动地将频率转换到岸台的工作频率上,例

如,当我们到达美国水域时,AIS 设备就在DSC 信息的控制下,自动地将工作频率从通用频道

转换到28B 频道。

船舶AIS 的GPS 信号通常情况下是由船舶GPS 接收机提供,AIS 设备自带的GPS 接收机主

要是作为备用设备接收GPS 信号,当船舶GPS 由于其它原因不能提供信号时,AIS 设备自带的

GPS 接收机才开始工作,其主要作用是确定本船船位,同时接收GPS 时钟信号,而使每个AIS

设备时间一致,实现帧同步。

AIS 信息处理器是AIS 的核心部分,用于存储本船识别码、船名、呼号、船型等静态信息与

船舶吃水、危险货类、航线等航行相关的信息;处理、存储本船动态信息;将存储的本船最新动

态信息、必要的静态信息以及与航行相关的其他信息进行编码后送发射机;对接收来自周围其他

船舶的航行数据进行解码并存储解码后的数据;并对接收到的相关数据进行计算得出CPA、

TCPA、距离和方位;将本船和其他船舶数据以及计算出的数据信息送信息显示器显示。

AIS 的接口主要作用是连接外围设备,目前主要连接的设备有GPS、电罗经、计程仪等设备,

目的是获取本船的船位、航向、航速等重要信息,通过接口可以扩充的设备还有电子海图

(ECDIS)、雷达、远距离识别和跟踪设备、声光报警设备以及外接计算机,主要是实现综合导

航和远距离跟踪和控制等功能,外接计算机主要供引水员使用。

电源部分主要为AIS 设备提供所需的电源,目前一般使用直流电源。

三、工作原理

船舶配备了AIS 设备以后,设备一方面需要向外发送本船的相关信息,同时也要接收在VHF

有效作用距离之内其他船舶的信息。接收到的信息一方面用文字的方式表示出来,另一方面可以

形象地用雷达图表示,AIS 船舶全部用三角符号“△”表示,直观地显示船舶的相对位置,和运

动方向,在电子海图上,可以用矢量线表示船舶的速度,必要时利用尾迹线表示船舶航行的痕迹,

船位数据取自GPS 乃至差分GPS,其精度很高。要是在AIS 设备上选择一个目标或者在电子海

图中从船舶标志处用鼠标点击一下,便可瞬时显示对应的船名、呼号、MMSI 注册号以及航向、

航速、CPA、TCPA 等重要的航行信息,驾驶员了解了这些信息后,就可以非常方便地判断周围

其它船舶的运动情况,确保航行安全,同时在进行相互通信可以直呼其船名,信息交流非常方便。

AIS 工作在VHF 航海频段,国际电信联盟1997 年无线电大会指定了161.975MHz(87B 频道)

和162.025MHz(88B)频道二个VHF 频率作为AIS 工作频道。就完成通信而言,一个无线电频道

已经足够了,但是为了防止干扰和转换频道时造成通信损失,每个AIS 站均使用二个频道进行

收发。

除人工干预外,AIS 应答器都工作在自主连续模式,发射方式是9.6Kb GMSK FM 带宽25KHz

或者12.5KHz 数据采用HDL 包协议。

根据船— 船通信这样的实际条件,AIS 使用了自组织时分多址技术(SOTDMA)这一核

心技术。根据IMO 的AIS 性能标准对要求船舶报告的容量的要求,系统每分钟应有2000 个时

隙,但实际上,系统的设计是每分钟4500 时隙,每一帧60 秒,即每60 秒钟建立2250 个时隙,

每个时隙约26.67ms, 可传输256bits 的信息,每个AIS 站的船舶报告根据信息的容量自动选择一

到三个时隙,分一帧和数帧发射或接收AIS 信息。系统实时动态地调整信道分配

具体工作中,在一个AIS 站开始发送之前先要对当时信道的使用状态观察一段时间,搞清

时隙使用情况,然后可以选择未占用的时隙,标明需占用的帧数,再发送数据,各AIS 站持续

地保持同步,可避免发送时间重叠,新加入AIS 站也不会发生冲突。在数据链负荷超过理论值

的90%时,新加入的站可以占用距离最远的台所遥的时隙,从而保证系统有很的过载能力。

自组织分时多址技术可以自动解决本台与其他台的竞争问题,即使系统过载、通信仍能保持

完好;系统每分钟可以处理2000 个以上报告,本船接收到的数据间隔2 秒可以更新一次。

AIS 对DSC 向下兼容,因此岸基的GMDSS 系统可以对装备AIS 的船舶进行识别、跟踪和

控制。

AIS 采用VHF 频段,它的覆盖距离与其他VHF 设备一样,电波直线传播。距离取决于天线的高

度,在海上通常为20 海里左右。由于其波长较雷达长,波的绕射以及衍射作用较强,所以“可

视距离”较雷达要好,在地面上的障碍物不太高的情况下,能“看到”障碍物或岛屿背面的AIS

站。借助于中继站,可以显著扩大船台和VTS 站的覆盖范围。

AIS的应用分析:

1、自动发送本船信息,包括本船静态、动态和航次信息;

2、自动接收装有AIS 设备它船或VTS 岸站的AIS 信息;

3、提供本船操纵信息,以提供VTS 或其它船舶追踪或避让;

4、船—船、船—岸之间的短信息交流;

5、提供其它辅助信息以避免碰撞发生;

6、可以与INMARSAT 移动站、INTERNET 连接,实现信息的远距离传输和管理。

应当注意到,IMO

为了船舶安全,建议最好不要把AIS系统与国际INTERNET连接。

11. 船舶动力控制

船舶没有了动力就回失去控制,将会导致船舶搁浅、碰撞等事故发生。

船舶没有刹车系统,只能靠动力来控制速度和方向,如果没有动力后,操舵系统就回没有舵效,不能控制船舶的方向,船舶就会随风飘流,导致船舶搁浅或者是与其他船舶碰撞发生事故。

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