[发明专利]一种自动操舵仪海上动态性能的测试系统及方法

说明书

本发明涉及一种自动操舵仪海上动态性能的测试系统及方法，该测试系统包括信息采集装置和数据处理装置，所述信息采集装置与自动操舵仪、船上定位系统、罗经、气象仪、计程仪、主机和油舱液位仪相连接并采集上述设备的航行动态信息，信息采集装置采集的航行动态信息发送至数据处理装置，数据处理装置根据信息采集装置采集的信息计算出打舵精度、航向保持精度、航迹保持精度、船舶的油耗信息至航行数据库，对自动操舵仪在自动航向控制或自动航迹控制的动态控制品质和航行经济性进行测试。本发明能够为提升自动操舵仪操控精度、降低航次能耗、完善自动操舵仪产品成熟度提供测试数据基础，提高了自动操舵仪技术水平、设备可靠性与产品成熟度。

技术领域

本发明属于船舶操控技术领域，尤其是一种自动操舵仪海上动态性能的测试系统及方法。

背景技术

我国在船舶操控装备方面具有一定的技术积累和装备基础，市场上已有一些国产的自动操舵仪产品。但客观上，目前国产操舵仪的竞争力弱市场占有率低，特别在大型船舶、远洋船舶的操控装备市场领域国产自动操舵仪产品更是难以突破。国产自动操舵仪与国际先进水平相比尚有差距，特别是在海上动态性能方面差距明显，因此开展自动操舵仪海上动态性能测试，提升国产自动操舵仪的整体技术水平和产品成熟度迫在眉睫。

在船舶的航行过程中，作为船舶操控核心设备的自动操舵仪需要快速对各种可能出现的情况做出操控响应，因此与航行安全息息相关。在自动工作模式下，自动操舵仪根据航向指令自动解算进行船舶操控，其输出的操舵指令，打舵次数与打舵量的控制水平与船舶能耗经济性直接相关。目前国产的自动操舵仪在静态的功能与性能方面，能够满足以IEC11674国际标准相关要求与国外产品差距不大。在实验室中进行自动操舵仪模拟仿真动态试验并不能完全展现自动操舵仪在实船海上的动态性能，特别是恶劣海况下的动态性能以及船舶自动航行操控时的能耗经济性。因此需要结合实际航行需求开展实船海上测试，记录自动操舵仪的海上动态操控参数，提升恶劣海况下的自动操舵精度，降低能耗，提升产品技术成熟度，真正解决国产船舶核心操控装备应用推广的“最后一公里”问题。

经检索，尚未发现针对自动操舵仪的动态测试技术标准与评价方法。

发明内容

本发明的目地在于克服现有技术的不足，提出一种自动操舵仪海上动态性能的测试系统及方法，能够有效提升自动操舵仪技术水平、设备可靠性与产品成熟度。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种自动操舵仪海上动态性能的测试系统，包括信息采集装置和数据处理装置，所述信息采集装置与自动操舵仪、船上定位系统、罗经、气象仪、计程仪、主机和油舱液位仪相连接并采集上述设备的航行动态信息，信息采集装置采集的信息发送至数据处理装置，所述数据处理装置根据信息采集装置采集的航行动态信息计算出打舵精度、航向保持精度、航迹保持精度、船舶的油耗信息至航行数据库，对自动操舵仪在自动航向控制或自动航迹控制的动态控制品质和航行经济性进行测试。

所述信息采集装置采集的信息包括：来自自动操舵仪的舵令信息及舵角信息、来自船上定位系统的船位信息、来自罗经的船艏向信息、来自气象仪的风速与风向信息、来自计程仪的对水航速信息与自动操舵仪动态性能相关的数据、来自主机的转速信息和来自油舱液位仪的油量信息。

一种自动操舵仪海上动态性能的测试系统的测试方法，包括以下步骤：

步骤1、将信息采集装置和数据处理装置与自动操舵仪、船上定位系统、罗经、气象仪、计程仪、主机和油舱液位仪相连接，并在船舶开始航行时，设定航行参数，自动操舵仪切换至航向控制模式或者航迹控制模式，并在航次中持续记录自动操舵仪的动态指令；

步骤2、信息采集装置采集来自自动操舵仪的舵令信息及舵角信息、来自船上定位系统的船位信息、来自罗经的船艏向信息、来自气象仪的风速与风向信息、来自计程仪的对水航速信息与自动操舵仪动态性能相关的数据、来自主机的转速信息和来自油舱液位仪的油量信息；