[go: up one dir, main page]

DE2140035A1 - Messvorrichtung fuer die steuerung eines schiffes beim an- und ablegen - Google Patents

Messvorrichtung fuer die steuerung eines schiffes beim an- und ablegen

Info

Publication number
DE2140035A1
DE2140035A1 DE19712140035 DE2140035A DE2140035A1 DE 2140035 A1 DE2140035 A1 DE 2140035A1 DE 19712140035 DE19712140035 DE 19712140035 DE 2140035 A DE2140035 A DE 2140035A DE 2140035 A1 DE2140035 A1 DE 2140035A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ship
ultrasonic
distance
transducers
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19712140035
Other languages
English (en)
Other versions
DE2140035C3 (de
DE2140035B2 (de
Inventor
Takahiro Miura
Miaki Yamamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TOKIO KEIKI KK
Eneos Corp
Original Assignee
TOKIO KEIKI KK
Nippon Oil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to GB1321505D priority Critical patent/GB1321505A/en
Application filed by TOKIO KEIKI KK, Nippon Oil Corp filed Critical TOKIO KEIKI KK
Priority to DE19712140035 priority patent/DE2140035C3/de
Publication of DE2140035A1 publication Critical patent/DE2140035A1/de
Publication of DE2140035B2 publication Critical patent/DE2140035B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2140035C3 publication Critical patent/DE2140035C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/87Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
    • G01S13/874Combination of several systems for attitude determination
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/50Systems of measurement, based on relative movement of the target
    • G01S15/58Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/87Combinations of sonar systems
    • G01S15/872Combination of several systems for attitude determination

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

it 1925
Katushikikaisha Tokyo Keiki, Tokyo / Japan
und
Nippon Sekiyu Kabushikikaisha> Tokyo / Japan
Meßvorrichtung für die Steuerung eines Schiffes beim An-
und Ablegen
Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung zur Steuerung eines Schiffes beim An- und Ablegen. Bei der erfindungsgemjlföen Vorrichtung wird der Abstand des parallel zum Dock oder iier gesteuerten Schiffes sowie die Anlege- und Ablegegeschwindigkeit auf der Dock- bzw. Pierseite gemessen; die
Meßresultate v/erden dem Schiff mitgeteilt, so daß Schiffsrichtung und Geschwindigkeit im Sinne eines sicheren An-
bzw. Ablegens gesteuert werden können.
Zur Messung des Abstandes zwischen Schiff und Pier
und/oder zur Messung der Anlegegeschwindigkeit wurden bereits verschiedene Verfahren vorgeschlagen. Die wichtigsten sind
folgende:
a) Anlegeverfahren unter Ausnutzung des Poppler-Effektes:
In den letzten Jahren wurden bei amerikanischen Schiffen. Versuche unternommen, den Doppler-Effekt beim Anlegevorgang
auszunutzen. Bei einem dieser Verfahren (als "Doppler-Sonar-Verfahren" bekannt) sind am Schiffskörper in der Nähe von Bug und Heck elektromechanisch^ Wandler angebracht» die bei
hmpfang elektrischer Signale Ultraschallwellen erzeugen und
bei I-mpfang von Schallwellen elektrische Signale abgeben; vom
309808/0064
BAD
Sender werden in vier Richtungen auf den Seegrund Ultraschallwellen schräg abgestrahlt, die reflektierten Wellen werden vom Empfänger aufgenommen. In diesem Falle sind die Frequenzen der empfangenen Wellen unter der Wirkung des Doppler-Effektes von denen der ausgesandten Wellen verschieden; die Schiffsgeschwindigkeit kann aus der Doppler-Frequenzabweichung mit einer Genauigkeit von beispielsweise 0.01 knot (etwa 5 mm/sec.) bestimmt werden; der Schiffskurs kann aufgrund der von den vier Richtungen gewonnenen Information errechnet werden. Bei diesem Verfahren werden die seitlichen Geschwindigkeiten von Bug und Heck kontinuierlich durch die Wandler gemessen, die nahe
™ Bug und Heck angebracht sind; der Kapitän bzw. ein auf dem Schiff befindlicher Lotse steuert das Schiff entsprechend dieser Information so, daß das Andocken so rasch wie möglich geht, ohne daß hierbei jedoch eine vorbestimmte Anlegegeschwindigkeit überschritten wird; dabei versucht er, da& Schiff parallel zum Pier zu halten. Dieses Doppler-Sonar-■ Verfahren erfordert ,Jedoch die Anbringung einer Meßvorrichtung für das Anlegen an jedem Schiff und macht damit zwei Sätze von kostspieligen Wandlern für jedes Schiff erforderlieh. Um ferner eine Geschwindigkeit in der Größenordnung von
1 cm/sec. unabhängig von Roll-, Stampf- und Schlingerbewegungen genau zu messen, erhält die Meßvorrichtung einen
fe komplizierten Aufbau und große Abmessungen.
b) Anlegeverfahren unter Verwendung von Rundfunkwellen:
Dieses Verfahren wurde in neuerer Zeit nicht mehr benutzt; es umschließt die folgenden Systeme:
1) Doppler-Radar-System
Wie beim Doppler-Sonar-Verfahren werden Mikrowellen vom Dock oder Pier auf das Schiff gerichtet, und es wird die Doppler-Verschiebung der reflektierten Wellen gemessen. Nimmt
309808/0064
BAD ORIGINAL
man die Frequenz der verwendeten Mikrowellen mit 10 GHz
(10 Hz) und die Geschwindigkeit des anlegenden Schiffes mit 1 cm/sec. an, so 1st die Doppler-Verschiebun^ Af durch folgende Gleichung gegeben:
=2 4- fn = 2 -1-T7r- χ 1010 = -|" (Hz)
G U 3xl010 ^
Hierbei ist V die Anlegegeschwindigkeit des Schiffes, C die Geschwindigkeit der Mikrowellen und fQ die Frequenz der ausgesandten Mirkowellen. Wie hieraus hervorgeht, kann eine Messung der Anlegegeschwindigkeit mit einer Genauigkeit von 1 cm/sec. nur erreicht werden, wenn eine Mikrowelle höherer Frequenz (Millimeter-Welle) benutzt wird.
2) Puls-Radar-System
Gegenwärtig ist ein Radar von 10 GHz wegen der großen Breite des vom Radar ausgesandten Impulses zur Messung einer kurzen Entfernung von wenigen Metern nicht geeignet.
3) Frequenzmodulationssystem
Dieses System wird als Funk-Höhenmesser allgemein verwendet; seine Arbeitsfrequenz wirft wie bei den oben erläuterten Systemen Genauigkeitsprobleme auf.
Bei allen konventionellen Systemen, die Funkwellen verwenden, beträgt die Frequenz 10 GHz; die Wellenlänge in Luft ist etwa 3 cm; daraus ergeben sich Schwierigkeiten bei der Bestimmung von Geschwindigkeiten in der Größenordnung von 1 cm/sec. ---·
BAD ORIGINAL
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Meßvorrichtung zur Steuerung eines Schiffes beim An- und Ablegen zu schaffen, die die An- bzw. Ablegegeschwindigkeit des Schiffes sowie den Abstand zwischen Schiff und Pier mit außerordentlich hoher Genauigkeit bestimmen kann, die sich ferner durch einen einfachen konstruktiven Aufbau und einen geringen Raumbedarf auszeichnet.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß ein Ultraschallwandler am Ankerplatz unter Wasser zur Aussendung eines Ultraschallstrahles zum Schiff und zum Empfang des vom Schiff reflektierten Ultraschallstrahles vorgesehen ist, fc ferner eine Meßeinrichtung zur Messung des Abstandes zwischen dem Schiff und dem Pier sowie der Schiffsgeschwindigkeit.
Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Ultraschallwandler aus zwei einzelnen Ultraschallwandlern besteht, die an zwei mit Abstand voneinander angeordneten Anlegepfählen vorgesehen sind, die Teile des Ankerplatzes bilden.
Diese und weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles hervor. Es zeigen
P Pig.l ein Schema zur Erläuterung des allgemeinen Er
findungsprinzips;
Fig.2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles
eines Meßteiles der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die Erfindung ist ganz allgemein für die Steuerung von Schiffen beim An- und Ablegen geeignet; sie ist jedoch besonders nützlich für die Steuerung des Anlegevorganges von . besonders großen Schiffen. So wurden in den letzten Jahren
309808/0064 BAD 0RIGINAL
besonders öltanker mit immer größeren Abmessungen gebaut; in nächster Zukunft wird ein Supertanker von 400 000 t gebaut werden. Das Anlegen eines solchen Supertankers wirft beträchtliche, noch zu untersuchende Probleme auf; es erfordert insbesondere eine Meßvorrichtung, mit deren Hilfe der Supertanker beim Anlegen so gesteuert werden kann, daß der Anlegevorgang sicher und genau erfolgt.
Im allgemeinen besitzt ein solcher Tanker eine beträchtliche Eintauchtiefe; an den meisten Rohölbasen werden daher Seeankerplätze benötigt, die meistens aus einem Pier mit Anlegepfählen bestehen. Ein solcher Pier nimmt nur wenig Fläche ein und ist leicht zu unterhalten. Er ermöglicht es, das Vermischen unterschiedlicher Rohöle durch Verwendung je einer Rohrleitung für jedes öl zu vermeiden. Ein solcher Pier mit Anlegepfählen wird jedoch leicht erheblich beschädigt, wenn eine Kollision mit dem Schiff eintritt. Aus diesem Grunde muß die Anlegegeschwindigkeit des Schiffes kleiner als 15 bis 20 cm/sec. sein. Es ist daher von größter Wichtigkeit, die Anlegegeschwindigkeit des Schiffes mit einer Genauigkeit von weniger als 1 cm/sec. zu messen.
Anhand der Zeichnung soll nun die Erfindung im einzelnen erläutert werden. Der in Fig.l veranschaulichte Ankerplatz 1 enthält einen Pier 2 und Anlegepfähle 334, die mit einem gewissen Abstand voneinander an den beiden Enden des Piers 2 angebracht sind. Ein Schiff 5 soll längsseits an den Ankerplatz 1 herangeführt werden. Es wird zunächst in einer Lage etwa 100 m vom Ankerplatz 1 entfernt gestoppt und dann so gesteuert, daß es etwa parallel zu einem Normal 6 liegt, nämlich zu der Linie, die die Vorderflächen der Anlegepfähle 3 und 4 verbindet. Dann wird das Schiff durch einen Schlepper parallel zum Ankerplatz 1 „an diesen herangezogen und schließlich mit Seilen an den Anlegepfählen 3 und 4 vertaut. Die Geschwindigkeit des Schiffes bei Annäherung an den Ankerplatz 1 muß, wie oben erwähnt, ganz genau gesteuert werden.
309808/0064
BAD ORIGINAL
2U0035
Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung enthält Wandler 7,8, die an den vorderen Schenkeln der Anlegepfähle 3 und H angebracht sind und eine Ultraschallwelle aussenden und empfangen, die einen Pestwinkel von beispielsweise etwa 12 besitzt. Meßteile 9,10 sind mit den Wandlern'7,8 durch Koaxialkabel 11,12 verbunden. Es ist außerdem eine Anzeigeeinrichtung 13 vorhanden, die das Meßresultat anzeigt, weiterhin eine (nicht veranschaulichte) Funkverbindung, die das Meßresultat einem auf dem Schiff befindlichen Piloten mitteilt. Bei dem dargestellten Beispiel sind vorzugsweise alle Bauteile mit Ausnahme der Wandler auf dem Pier 2 angebracht, was den Aufbau der Meßvorrichtung vereinfacht.
Mit diesem Gerät wird die Zeit gemessen, welche die von den Wandlern 7,8 ausgesandten Ultraschallimpulse benötigen, um nach Reflexion am Schiff 5 wieder zurückzukommen. Anhand der gemessenen Zeit erhält man dann unter Berücksichtigung der bekannten Ausbreitungsgeschwindigkeit von Ultraschallwellen den Abstand zwischen jedem der Wandler und dem Schiff. Zum Messen der Geschwindigkeit des Dockens wird das Zeitintervall der Emission der Ultraschallimpulse genau definiert, und es wird die in jedem Zeitpunkt gemessene Entfernung von dem Meßwert der vorangegangenen Messung subtrahiert, womit man die Schiffsgeschwindigkeit erhält.
Zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung sei im folgenden die Abstands- und Geschwindigkeitsmessung unter Berücksichtigung der erfindungsgemäßen Theorie unter der Annahme erläutert, daß das Zeitintervall der Emission der Ultraschallimpulse 1 sec. beträgt.
A) Abstandsmes sung
Es sei angenommen, daß sich das Schiff 5 im Zeitpunkt t=0 in einem Abstand L vom Pier entfernt befindet und sich
309808/0064
BAD ORIGINAL
2U0035
dem Pier mit einer Geschwindigkeit V nähert, ferner, daß ein im Zeitpunkt t=0 ausgesandter Ultraschallimpuls am Schiff 5 nach einer Zeit At1 eintrifft. Die Zeit At1 ist dann durch folgende Gleichung gegeben:
Δ V
Daraus ergibt sich
Δ
1 C + V
Hierbei ist C die Geschwindigkeit der Ultraschallwellen im Wasser. Demgemäß wird der im Zeitpunkt t=0 emittierte Impuls nach einer Zeit 2At1VOm Empfänger aufgenommen; bezeichnet man den zu messenden Abstand mit LQS so besteht hier für folgende Beziehung:
L0= At1' C =L -c-TT—" L (1 - υ"
Nimmt man G = 1500 m/sec. und V = 0.15 m/sec. an, so beträgt die Differenz zwischen L und LQ gleich 0.01%.
B) Geschwindigkeitsmessung
Der Abstand L0, der von dem im Zeitpunkt t=0 emittierten Impuls gemessen wird, ist LC/(C+V); der Abstand L1, der von dem im Zeitpunkt t=l emittierten Impuls gemessen wird, beträgt (L-V)C/(C+V), da der Abstand des Schiffes vom Pier im Zeitpunkt t=l gleich (L-V) beträgt.
309808/0064
Die zu messende Geschwindigkeit ist daher durch folgende Gleichung als Differenz zwischen den Abständen in einer Sekunde gegeben: ,
v= Lo - Li = v
Bei C = 1500 m/sec. und V = P.15 m/sec. liegt der Meßfehler in der Größenordnung von 0.01$.
W Aus den obigen Ausführungen (A) und (B) ergibt sich,
daß der Meßfehler der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehr klein ist.
Fig.2 veranschaulicht den Meßteil 9, der mit dem Ultraschallwandler 7 verbunden ist und einen Grundbaustein der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet. Ein Zeitgeber 21 des Meßteiles 9 erzeugt einen Taktimpuls in Abständen von einer Sekunde, ein Impulsgeber 22 erzeugt aufgrund des Taktimpulses jede Sekunde einen elektrischen Sendeimpuls, durch den ein Ultraschallimpuls vom Wandler 7 emittiert wird. Der sich im Wasser ausbreitende Ultraschallimpuls trifft gegen den fc Körper des Schiffes 5 und wird dann zum Wandler 7 reflektiert Der empfangene Impuls wird hierdurch in ein elektrisches Signal umgewandelt und durch einen Empfangsverstärker 23 verstärkt, wodurch sich ein Stopsignal für eine Torschaltung 24 ergibt. Das Sendesignal des Impulsgebers 22 wird dagegen über eine Verzögerungsschaltung 25 der Torschaltung 2k zugeführt und dient als deren Startsignal (Öffnungssignal).
Der Wandler 7 ist gegenüber der Vorderkante des Anlegepfahles 3 um einen Abstand d zurückgesetzt; da jedoch der zu messende Abstand die Entfernung L zwischen der Vorderkante des Anlegepfahles 3 und dem Schiff 5 ist, dient die erwähnte
309808/0064
BAD ORIGINAL
Verzögerungsschaltung 25 zur Kompensation der Zeit, die der Ultraschallimpuls für das Durchlaufen der Strecke d benötigt. Ist der Wandler 7 wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gegenüber der Vorderkante des Anlegepfahles 3 um einen Abstand d zurückgesetzt, so entfällt eine tote Zone, in der aufgrund der Sendeimpulsbreite keine Messungen vorgenommen werden können. Beschädigungen des Schiffes und/oder des Pieres durch eine Kollision können daher verhindert werden, indem die gesamte Zone vor der Vorderkante des Anlegepfahles 3 meßbar ist.
Ein Meßimpulsgenerator 26 erzeugt einen Impuls von beispielsweise 750 KHz. Sein Impulsintervall ist die Zeit, in der die Ultraschallwelle im Wasser 1 mm hin- und zurückläuft, d.h. die Ausbreitungszeit der Ultraschallwelle im Wasser für eine Strecke von 2 mm. Nimmt man die Schallbzw. Ultraschallgeschwindigkeit im Wasser mit 1500 m/sec. an, so ist die Zeit T, die für die Ultraschallwelle zur Ausbreitung um 2 mm erforderlich ist, durch folgende Gleichung gegeben:
m_ 2 mm _ 2 v .,--6
1500 m/sec.
Die Frequenz der Ultraschallwellen im Wasser ist der obigen Zeit T umgekehrt proportional, d.h.
-^- X 106SeC."1 = Ο.75 x 106Hz = 750 KHz
Wie oben dargelegt, wird die Torschaltung 24 durch einen von der Berzögerungsschaltung 25 abgegebenen Impuls geöffnet und durch den vom Verstärker 23 empfangenen Impuls geschlossen. Die Torschaltung 24 läßt, solange sie offen ist,
309808/0 0 64
2H0035
die Impulse des Meßimpulsgenerators 26 durchlaufen. Die zu messende Entfernung zwischen dem Schiff und den Anlegepfählen kann daher digital durch Zählen der die Torschaltung 24 passierenden Impulse angezeigt werden. Zu diesem Zweck werden die die Torschaltung 24 durchlaufenden Impulse beispielsweise einem Dezimalzähler 27 zugeführt, der die Impulszählung vornimmt. Das Ausgangssignal des Zählers 27 wird einem Speicher 28 zugeführt, der seinen Wert eine Sekunde lang hält. Das Ausgangssignal des Speichers 28 gelangt zu einer Anzeigeschaltung 29, die die gemessene Entfernung anzeigt.
Die Geschwindigkeit des Schiffes bei Annäherung an den Ankerplatz wird in folgender Weise gemessen. Ein erster Impulszug, der die Torschaltung 24 durchlaufen hat, wird der Minus-Seite eines Zählers 30 zugeführt; gleichzeitig gelangt ein Signal vom Zeitgeber 21 zum Zähler 30 und stellt ihn unverzüglich zurück. Derselbe erste Impulszug wird nach Durchlaufen der Torschaltung 24 und Zuführung zum Zähler 27 dem Zähler 30 zugeleitet, und zwar verschoben zu dessen Plußseite, indem der Zähler 27 vom Zeitgeber 21 ein Signal erhält. Dann wird ein zweiter Impulszug nach Durchlaufen der Torschaltung 24 der Minus-Seite des Zählers 30 zugeführt und von dem Impulszug subtrahiert, der zum Zähler 30 vom Zähler 27 gelangt. Das Subtraktionsresultat wird durch einen Speicher 31 einer Anzeige-Einrichtung 32 zugeführt, die den Meßwert zur Anzeige bringt.
Die Schiffsgeschwindigkeit beim Docken kann auf diese Weise kontinuierlich durch wiederholte Durchführung des obigen Vorganges ermittelt und angezeigt werden. Die Steuervorgänge, wie Einstellung und Rückstellung der Zähler, Speicher und Anzeigekreise können nach bekannten Verfahren erfolgen, so daß diesbezüglich keine detaillierte Beschreibung erforderlich ist.
309803/0064
Bei der Gesehwindigkeitsanzeige können die Geschwindigkeiten eines sich dem Ankerplatz nähernden und eines sich entfernenden Schiffes durch Vorzeichen "f" bzw. "-" unterschieden werden. Die Genauigkeit der Gesehwindigkeitsanzeige in der Größenordnung von cm/sec. kann dadurch erhöht werden, daß die Messung in der Größenordnung eines Millimeter erfolgt. Vorstehend wurde der Meßteil 9 erläutert. Der andere Meßteil 10 besitzt einen genau gleichen Aufbau und eine identische Funktion.'
Die Ausgangssignale der Meßteile 9 und 10 werden einer elektrischen Anzeigeeinrichtung 13 zugeführt, die den Abstand des Schiffes vom Anlegeplatz und die Anlegegeschwindigkeit anzeigt und die Meßresultate einem auf dem Schiff befindlichen Piloten mitteilt; gleichzeitig werden die Ausgangssignale der Meßteile 9 und 10 dem Schiff durch Funk übermittelt. Die Mitteilung an den Piloten kann durch Funk oder durch eine elektrische Anzeigetafel erfolgen. Anhand der so erhaltenen Information steuert der Pilot auf dem Schiff das Schiff derart, daß die von den Meßteilen 9 und 10 gemessenen Abstände und Geschwindigkeiten einander gleich sind und innerhalb der vorgeschriebenen Werte für ein zuverlässiges und sicheres Docken liegen. In Fig.2 bedeuten die Bezugszeichen D und S die Ausgangssignale für den Abstand und die Geschwindigkeit, die der Anzeigeeinrichtung 13 zugeleitet werden.
Während bei dem obigen Ausführungsbeispiel zwei Wandler vorgesehen sind, so kann doch die Benutzung von zwei oder mehr Wandlern für das Docken zweckmäßig sein, wenn es sich um ein kleines, zu dockendes Schiff handelt oder wenn Kiel und Heck nicht an den vorgegebenen Stellen liegen.
Der Meßimpuls braucht ferner nicht stets eine konstante Frequenz zu besitzen; man kann weiterhin einen Meßimpuls beispielsweise durch ein Rundsingverfahren erzeugen, um eine
309808/0064
Kompensation der Schallgeschwindigkeit im Wasser zu ermöglichen; die Messung einer kurzen Distanz kann durch gesonderte Anordnung von Sendern und Empfängern bewirkt werden.
Wenngleich die Erfindung in Verbindung mit dem Anlegen des Schiffes erläutert wurde, so versteht es sich doch, daß die Erfindung in gleicher Weise auch dann eingesetzt werden kann, wenn das Schiff den Anlegeplatz verläßt.
Erfindungsgemäß sind im Wasser unter dem Pier wenigstens zwei mit Abstand voneinander angeordnete Ultraschall-" wandler so vorgesehen, daß Ultraschallstrahlen etwa rechtwinklig zur Pestmachnormalen ausgesandt werden; die Empfänger sind hierbei mit ihren entsprechenden Meßteilen verbunden, so daß der Abstand zwischen dem Schiff und dem Pier sowie die Schiffsgeschwindigkeit gleichzeitig gemessen und die Meßwerte dem Schiffspiloten mitgeteilt werden, so daß das Söhiff beim Andocken bzw. beim Ablegen genau gesteuert werden kann. Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung besitzt außer ihrem einfachen Aufbau und ihrer hohen Zuverlässigkeit zahlreiche weitere Vorteile. Ein wesentlicher wirtschaftlicher Vorzug besteht darin, daß nicht wie bei üblichen Systemen die Anbringung einer Meßvorrichtung für das Andocken auf jedem Schiff erforderlich ist. Bei dem eingangs erwähnten Doppler-System wird nur die Anlegegeschwindigkeit gemessen; erfindungsgemäß erfolgt dagegen durch Verwendung des Impulssystemes sowohl eine Messung des jeweiligen Schiffsabstandes vom Pier als auch eine Bestimmung der Anlegegeschwindigkeit. Verglichen mit dem System, das Rundfunkwellen verwendet, zeichnet sich das erfindungsgemäße Gerät durch eine höhere Genauigkeit aus; es ist ferner nicht der Gefahr von Beschädigungen ausgesetzt. Die Anbringung der Wandler unter Wasser stellt weiterhin eine Explosions-
309808/0064
2U0035
sicherheit dar3 so daß sich die erfindungsgemäße Meßvorrichtung besonders für eine Verwendung in Rohölbasen eignet. Die gemessenen Abstände und Anlegegeschwindigkeiten können mit Hilfe von Druckvorrichtungen registriert werden, um auf diese Weise Daten für ein optimales Anlegemanöver zu gewinnen; auf diese Weise ergibt sich ferner für den Fall einer Kollision des Schiffes mit dem Pier eine Möglichkeit zur Aufklärung der Unfallsursache.
BAD ORIGINAL 309808/00 6 4' ?:

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    lj) Meßvorrichtung für die Steuerung eines Schiffes beim An- oder Ablegen, unter Verwendung eines Ultraschallwandlers, dadurch gekennzeichnet, daß ein ültraschallwandler (7 oder 8) am Ankerplatz (1) unter Wasser zur Aussendung eines Ultraschallstrahles zum Schiff und zum Empfang des vom Schiff reflektierten Ultraschallstrahles vorgesehen ist, ferner eine Meßeinrichtung (9 bzw. 10) zur Messung des Abstandes zwischen dem Schiff und dem Pier sowie der Schiffsge-) schwindigkeit.
    2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Mitteilung der Meßwerte an den Schiffspiloten vorgesehen ist.
    3.) Vorrichtung nach Anspruch 1,.dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallwandler aus zwei einzelnen Ultraschallwandlern (7>8) besteht, die an zwei mit Abstand voneinander angeordneten Anlegepfählen (3,4) vorgesehen sind, die Teile des Ankerplatzes bilden.
    ^ 4.) Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, ™ daß die Vorderseite jedes Ultraschallwandlers gegenüber der Vorderkante der Anlegepfähle zurücksteht, so daß die Zeit, welche die von den Wandlern ausgesandten Ultraschallstrahlen benötigen, um die Strecke zwischen den Vorderseiten der Wandler und der Vorderkante der Anlegepfähle hin und zurück zu durchlaufen, größer als die Impulsbreite eines den Ultraschallwandlern züge- ' führten Impulses ist.
    309808/0064
    5·) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung einen ersten Impulsgenerator (22) zur Speisung jedes Wandlers enthält, ferner eine Empfangseinheit (23) zur Aufnahme eines Signales von dem Wandler, einen zweiten Impulsgenerator (26) und eine Torschaltung (24), die vom Ausgang des ersten Impulsgenerators über eine Verzögerungsschaltung (25) geöffnet und durch den Ausgang der Empfangεeinheit geschlossen wird und Impulse des zweiten Impulsgenerators hindurchläßt.
    6.) Vorrichtung nach Anspruch 5S dadurch gekennzeichnet, daß außerdem zwei Zähler (27,30), Speicher (28,31) zur zeitweiligen Speicherung des Ausganges der beiden Zähler sowie Anzeigeeinrichtungen (29»32) zur Anzeige des Ausganges der Speicher vorgesehen sind.
    309808/0064
DE19712140035 1971-08-04 1971-08-10 Meßvorrichtung für die Steuerung eines Schiffes Expired DE2140035C3 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1321505D GB1321505A (en) 1971-08-04 1971-08-04 Measuring instruments for piloting ships when docking at or leaving sea berths
DE19712140035 DE2140035C3 (de) 1971-08-04 1971-08-10 Meßvorrichtung für die Steuerung eines Schiffes

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB3658871 1971-08-04
DE19712140035 DE2140035C3 (de) 1971-08-04 1971-08-10 Meßvorrichtung für die Steuerung eines Schiffes

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2140035A1 true DE2140035A1 (de) 1973-02-22
DE2140035B2 DE2140035B2 (de) 1979-05-31
DE2140035C3 DE2140035C3 (de) 1980-01-31

Family

ID=25761574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712140035 Expired DE2140035C3 (de) 1971-08-04 1971-08-10 Meßvorrichtung für die Steuerung eines Schiffes

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE2140035C3 (de)
GB (1) GB1321505A (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8603289D0 (en) * 1986-02-11 1986-03-19 Zeevi E I Distance measuring apparatus
CN115675784B (zh) * 2022-10-28 2023-05-26 天津大学 一种基于数字化测量场的船舶总段对接系统和对接方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE2140035C3 (de) 1980-01-31
GB1321505A (en) 1973-06-27
DE2140035B2 (de) 1979-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2407918A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der raeumlichen lage von empfaengern fuer seismische echos
DE69418536T2 (de) Radarsystem und zugehörige Komponenten zum Senden eines elektromagnetischen Unterwassersignals
DE60020784T2 (de) Eichung am Messort einer Sonargruppenantenne
DE2854783A1 (de) Sonargeraet
DE3300230A1 (de) Verfahren zur akustischen fernmessung zur bestimmung der relativen lage eines getauchten gegenstandes, bezogen auf ein fahrzeug und vorrichtung zu seiner durchfuehrung
DE3144196C2 (de) Verfahren zur seismischen Untersuchung des Meeresgrundes
DE1773479A1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in verschiedenen Meerestiefen
DE3221013A1 (de) Verfahren zur unterwasserortung mit schallimpulsen, insbesondere zur detektion und/oder klassifikation auf oder nahe dem gewaessergrund befindlicher objekte und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE1548554B2 (de) Unterwasser schallmess system
DE1231598B (de) Verfahren zur Feststellung von Fischen mit einem Echolotgeraet und Geraet zur Durchfuehrung des Verfahrens
DE2133395C3 (de) Einrichtung zur Kompensation der Eigenbewegung einer kohärenten Impuls-Doppler-Radaranlage
DE2118300B2 (de) Verfahren zur Bestimmung der Position eines Wasserfahrzeugs und Vorrichtung zu seiner Durchführung
DE2140035A1 (de) Messvorrichtung fuer die steuerung eines schiffes beim an- und ablegen
DE2410528A1 (de) Dynamische verankerung von schiffen und aehnlichen schwimmkoerpern
DE2639476A1 (de) Verfahren zum fuehren einer unterwasseranordnung
EP0253277B1 (de) Passives Verfahren zur Schätzung von Zieldaten eines im Wasser sich bewegenden, zeitkontinuierliche Wasserschallsignale abstrahlenden Ziels
DE2845164C2 (de) Ziel-Ortungs- und Entfernungs- Meßsystem
DE1673405A1 (de) Akustischer Geschwindigkeitsmesser (Log)
DE1904261A1 (de) Doppler-Navigationsanlage
DE2045234A1 (de)
DE816324C (de) Verfahren zum Ausrichten von Fischereinetzen
DE2061129C3 (de) Zielobjekt-Auswerter für Impuls-Radaranlage
DE3034953A1 (de) Verfahren zur verbesserung der detektionsgenauigkeit einer geschleppten akustischen unterwasser-empfangsantenne und vorrichtungen zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE2151348A1 (de) Verfahren zum unterscheiden von echosignalen aus unterschiedlichen reflexionsgegebenheiten und schaltanordnungen zum ausueben dieses verfahrens
DE951075C (de) Verfahren und Einrichtung zur Anzeige reflektierender Objekte mit Hilfe der Echoimpulsmethode

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)