航迹控制环将预期规划的航线与综合导航系统或GPS确定的船舶位置作比较,给舵角控制环一个计算出的指令;同样的,航向控制环将预期航线与组合导航系统,或者获得的航向相比较,直接计算出舵角指令传送到舵角控制环,借助开关实现两者的切换;然后驱动舵机,从而使得指令舵角与实际舵角一致,实现船舶航迹、航向的控制。

直接控制方案能够综合考虑航向、船舶位置、航速这些实际藕合的参量具有优良的控制性能,均衡了性能与能量间的比重,实现了对高精度要求下的控制。然而直接控制方案现阶段仍滞留于仿真阶段,因为船舶动态参数很难精确的得到,此外也难以给出性能指标的表达式以及权重系数,所以实际应用中仍存在不少问题。

2。2  航迹控制的计算方法

一般的,从航迹规划、航海计算、引导层、航迹控制这四个方面来解决航迹控制问题。根据航行区域的气候、水流等具体状况,制定预期的航海计划;航海计算是根据船舶当前的航向、航速、位置等情况来推算船舶位置;引导层负责收集导航信息从而给定指令航向及航速;航迹控制层则进行航速控制以及舵机控制。

2。2。1 航迹规划

航迹规划也就是制定本次航行预期航线,然后将它存储在综合导航台里,综合导航台传送给航迹控制操舵设备。导航台最多能存储10条航线,而且一条航线可以包括20个转向点。

2。2。2 航海计算算法的研究来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-

通过航海计算从而实现数字化海图作业。包括海图上的转向点到航迹偏差η距离d的计算[5]。对控制效果来说,航迹段的确定以及航迹偏差计算的精度尤为重要,航迹偏差的计算主要涉及两个方面:一方面根据起点和终点的经纬度来计算航向和航程;另一方面根据起点的经纬度及航向航程来计算终点的位置。

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