В работе показано, что для автоматического причаливания судна к причальной стенке необходимо решить задачу его точного позиционирования. Решить эту задачу с помощью глобальных навигационных систем не представляется возможным, поскольку последние не обладают необходимой точностью. Рассмотрены принципы и методы построения локальной навигационной системы, работа которой основана на измерении дальности между антеннами радиоэлектронного оборудования, устанавливаемого на борту судна и на причальной стенке. Для измерения дальности используется микроволновое распространение с последующим гомодинным преобразованием микроволновых сигналов и измерением разности фаз низкочастотных сигналов. Предложена структурная схема дальномера и описано его функционирование. Приведены основные соотношения, определяющие функционирование системы. Рассмотрена процедура определения дальности по измеренным разностям фаз сигналов, обозначены при этом некоторые ограничения метода. Обсуждены некоторые аспекты функционирования системы, связанные с выбором ее рабочих частот. Показано, что с использованием предложенной структурной схемы возможно создание эффективной локальной навигационной системы для обеспечения автоматического причаливания судна.
роботизированное судно, автоматическое причаливание, навигационная система, относительное позиционирование, фазовый дальномер, гомодинное детектирование
1. Ahmed Y. A., Hasegawa K. Artificial neural network based automatic ship berthing combining PD controlled side thrusters - A combined controller for final approaching to berth // 13th International Conference on Control, Automation, Robotics & Vision, Singapore, 10-12th December 2014. С. 1304-1309.
2. A Study on Automatic Ship Berthing System Design / Bui V. P., Kim Y. B., Choi Y. W., Kawai H. // IEEE Proceedings of the 2009 International Conference on Networking, Sensing and Control, Japan, March 26-29, 2009. С. 181-184.
3. Russell D. DGNSS Position Quality Information for DP Applications // Dynamic Positioning Conference, October 9-10, 2007. С. 1-10.
4. Miles R. Performance modelling for local position reference sensors applied to RadaScan // Dynamic Positioning Conference, October 15-16, 2013. С. 1-15.
5. Shirokov I. B. Precision Indoor Objects Positioning based on Phase Measurements of Microwave Signals // Evaluating AAL Systems Through Competitive Benchmarking, Indoor Localization and Tracking. Berlin: Springer-Verlag, 2012. С. 80-91.
6. Shirokov I. B. The Multitag Microwave RFID System // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2009. Т. 57, вып. 5, ч. 2. С. 1362-1369.
7. Широков И. Б. Пат. 2584976 (РФ). Способ измерения дальности. Опубл. в Бюл. № 14, 2016.
