Визначення наведення, навігації та управління
Автор: Ivar-Andre Flakstad Ihle - Lecture Notes:TTK 4190 Guidance and Control
Norwegian University of Science and Technology (NTNU)NO-7491 Trondheim, Norway
Источник:http://www.ntno.no
Нижче приведена (див. Рис. 3.1) структурна схема принципу керівництва, навігації та управління (КНУ). КНУ у своїй основній формі, є еталонною моделі (система управління), датчиком системи (навігаційна система) і системи керування зі зворотним зв'язком.
Керівництво.
Це дія або система, яка безперервно обчислює становище, швидкість і прискорення судна, які будуть використовуватися системою управління. Ці дані зазвичай
надаються на людину-оператора і систему навігації.Основними компонентами системи наведення є датчики руху, зовнішні дані такі, як дані про погоду
(швидкість і напрямок вітру, висота хвилі і нахилу, швидкості і напряму, і т.д.) і комп'ютера. Комп'ютер збирає та обробляє інформацію, а потім подає
результати в систему управління судна. У багатьох випадках, передові методи оптимізації використовуються для обчислення оптимальної траєкторії або шляху
судна для наслідування. Це може включати складні функції, такі як оптимізація палива, мінімальний час навігації, маршрутизація погоди, попередження
зіткнень, формування управління і графік засідань.
Навігація.
Це наука направляти корабелі, визначаючи свою позицію, звичайно, і відстані.
У деяких випадках визначаються також швидкість і прискорення. Це зазвичай робиться за допомогою системи супутникової навігації в поєднанні з датчиками
руху, як акселерометри і гіроскопи. Найбільш передові навігаційні системи для морських застосувань інерціальна навігаційна система (INS).
Навігація походить від латинського навис ", корабель" і Agere, "управляти". Спочатку вона позначається мистецтвом водіння корабля, у тому числі рульового
управління та налаштування вітрил. Уміння ще більш давнім, ніж саме слово, і вона перетворилася протягом багатьох століть в технологічній науки, яка
включає в себе планування і здійснення безпечної, своєчасної та економічної експлуатації суден, підводних апаратів, літаків і космічних апаратів.
Управління.
Ця дія визначення необхідних сил і моментів управління, яка буде представлена судну з метою задоволення об'єктивного контролю.
Бажаної мети контролю, як правило, розглядати в поєднанні з системою наведення. Приклади управління завданнями є:
S мінімальної енергії, J уставки регулювання, S траєкторія, S відстеження шляху наступні, S маневрування, S і т.д.
Побудова алгоритму управління включає в себе дизайн законів зворотного зв'язку і на випередження контролю.
Виходу із системи навігації, місцезнаходження, швидкості і прискорення, які використовуються для управління із зворотним зв'язком. Попереджуючи керування
реалізується за допомогою сигналів, доступних в системі управління та інших зовнішніх датчиків.