[发明专利]辅助船舶进行调遣的系统、方法、拖船以及远程控制单元

说明书

本发明涉及辅助船舶进行调遣的系统、方法、拖船以及远程控制单元。该系统包括：适于辅助船舶进行调遣的至少一艘拖船；以及远程控制单元，该远程控制单元被配置成从远离所述至少一艘拖船的位置无线地控制所述至少一艘拖船的操作。

技术领域

本公开涉及用于操作一艘或更多艘拖船的方法和系统，尤其是远程控制拖船，例如，无人驾驶并且可选为部分自主操作的拖船。

背景技术

用于例如辅助船舶(举例来说，如货船)进港、泊位、离开泊位以及出港的辅助操作常规上通过有人驾驶的拖船来执行，该有人驾驶的拖船由船长在其他许多船员(如零至八人的干练海员)的辅助下操作。船舶需要这种援助，因为它们通常不能在港口环境的限制下自行调遣。使用一艘或更多艘拖船利用拖缆来牵引船舶，该拖缆将拖船上的绞车(winch)连接至被辅助船舶上的绞盘(capstan)或系桩(bollard)。船舶上的连接点可以靠近船尾或者靠近船首，但也可以介于两者之间。还可以在需要时使用一艘或更多艘拖船推动船舶。对于此，拖船的船首在要辅助的船舶(下文中被称为“被辅助船舶”)的船体上接合一个坚固点(推动点)。船体上的坚固点通常标有大写字母TUG，以便拖船的船员能够识别出该坚固点的位置。

一般来说，拖船是在水域、海港、海湾、通航渠道、湖泊以及河流中工作的小船(boat)，拖船的目的是通过其发动机及其推进器将机械能从拖船传递至待拖曳/辅助的船舶。拖船通过提供强力柴油电动或柴油驱动来适应其任务，并且具有极高的动力吨位比，以便能够提供大的拉力/推力(系桩拉力)。

拖船的动力通常由其发动机的马力及其总体系桩拉力来规定。2000年至2010年间，用于拖曳集装箱船或类似船只的最大商港拖船有大约60吨-65吨的系桩拉力，其被认为比“普通”拖船高出15吨。

拖船具有高度的机动性，并且已经开发出各种推进系统来增加机动性和安全性。大多数拖船都是螺旋桨驱动的。添加了Kort喷嘴以增加每kW/hp的推力。喷嘴-方向舵省掉了对传统方向舵的需要。拖船通常设置有所谓的Z形驱动器或(方位推进器)，其是可以360°旋转的吊舱，允许推力方向的快速变化。

另外或作为另选，拖船设置有Voith-Schneider螺旋桨(VSP)，也被称为摆线驱动器，其是一种专门的船舶推进系统。VSP是高度机动的，能够几乎瞬间改变其推力的方向。其广泛用于拖船。从围绕垂直轴旋转的圆形板起，圆形阵列的垂直叶片(采用水翼形状)从船底突出。每个叶片本身都可以围绕垂直轴旋转。内部齿轮与板的旋转同步地改变叶片的迎角，使得每个叶片都可以向任何方向提供推力，非常类似于直升机中的总距(collectivepitch)控制和循环。

拖船操作(即，船舶辅助操作)的运营成本是船员费用的主要部分。因此，希望减少操作拖船的费用。

发明内容

本发明的一个目的是，提供一种克服或至少减轻上述问题的系统。

根据第一方面，提供了一种用于辅助船舶进行调遣的系统，所述系统包括：至少一艘拖船，所述至少一艘拖船适于辅助所述船舶进行调遣，所述拖船被配置成能够传递至少40吨的系桩拉力；以及远程控制单元，该远程控制单元被配置成从远离所述至少一艘拖船的位置，无线地控制所述至少一艘拖船的操作，所述位置包括所述船舶上的位置，所述远程控制单元被配置成，以与所辅助的船舶的船体相关的矢量的形式，无线地向所述至少一艘拖船发送推力命令，并且所述拖船被配置成，执行从所述远程控制单元无线地接收到的推力命令，在所述推力命令的大小为40吨或以上时也一样。

通过提供远程控制的拖船和远程控制单元，使在没有船员的情况下操作拖船变得可能，从而节省成本并且拖船上不需要船员舱室和设施。

在第一方面的第一种可能实现形式中，

所述远程控制单元被配置成，向所述至少一艘拖船发送跟随被辅助船舶的指令，并且所述拖船被配置成，优选自主地，更优选地，以相距该被辅助船舶恒定的距离来跟随该被辅助船舶。