1. Autopilot – urządzenie które zastępuje czynności sternika poprzez układ automatycznego sterowania

Autopilot jest bezpośrednio sprzężony z układem sterowym (urządzenie wykonawcze). Wpływa on bezpośrednio na wychylenie płetwy sterowej.

Obecnie statki morskie są w zasadzie sterowane ręcznie tylko podczas przechodzenia przez kanały oraz cieśniny morskie o dużym natężeniu ruch oraz w razie ciężkiej sztormowej pogody.

Obsługa maszyny sterowej odbywa się z kolumny sterowej na mostku lub na skrzydłach mostka

Wymagane jest również posiadanie stanowiska sterowania awaryjnego które polega na ręcznej obsłudze siłowników odpowiedzialnych za wychylanie płetwy sterowej.

2. Korzyści płynące z faktu korzystania z autopilota:

- wzrost średniej prędkości statku

- oszczędność w eksploatacji statku

- skrócenie czasu rejsów

- zmniejszenie zużycia paliwa

3. Urządzenie sterowe składa się z trzech elementów:

a) telemanipulator – steruje pracą maszyny sterowej

b) maszyna sterowa – wyróżnimy 2 rodzaje ze względu na sposób przekładni:

- mechaniczna – urządzenia elektroniczno-mechaniczne

- hydrauliczne – urządzenia elektroniczno hydrauliczne

c) ster

4. Wymagania stawiane Autopilotom:

- utrzymywanie statku na określonym kursie

- optymalna praca przy zmianach kursu dokonywanych na pełnym morzu

(zmiana wychylenia wpływa na prędkość statku i zużycie paliwa) 5. Sterowność i zwrotność statku:

Stateczność:

- Statek stateczny kursowo – po odchyleniu się statku od kursu pierwotnego statek kontynuuje ruch po nowym kursie

- Statek niestateczny kursowo Roz odchylony od kursu z czasem zwiększa to odchylenie. Sterowanie takim statkiem jest bardzo uciążliwe.

Zwrotność:

- jednaki zwrotniejsze posiadają pogorszoną stateczność kursową

- statki mające lepszą stateczność są mniej zwrotne

6. Zaburzenia o charakterze ciągłym:

- Statyczne działanie wiatru (są tak silne że czasami aby je równoważyć trzeba wychylić ster nawet o 10 stopni):

Statki zawietrzne – odchylają się od kursu z wiatrem

Statki nawietrzne – odchylają się od kursu pod wiatr

- Przechyły statku (rozmieszczenie paliwa, towaru, balastów)

- Działanie śruby (Płytkie akweny oraz nierówne dno)

7. Zaburzenia doraźne:

- Oddziaływanie dynamiczne fali – fale uderzając o kadłub odchylają go od kursu

- Praca steru – wychylenia na lewą i prawą burtę w celu utrzymania statku na kursie również powodują odejście statku z nakreślonej trajektorii

8. Utrzymywanie statku na żądanym kursie:

- Statki handlowe ze względu na dużą stateczność kursową same wracają na kurs bez pomocy steru,

- Sternik uruchamia ster przy odchyleniu od kursu większym od jednego stopnia,

- Przy większym wychyleniu steru sternik wychyla statek o niewiele większy kąt i przytrzymuje go dłużej w zadanej pozycji,

- Doświadczony sternik przewiduje tendencję ruchu statku

9. Automatyczne sterowanie statkiem;

- Układ Otwarty – Układ w którym nie ma oddziaływania wielkości wyjściowej na wielkość wejściową. Układy otwarte nie SA w stanie równoważyć zmian wewnętrznych własności obiektów sterowania oraz z zasady nie mogą sterować obiektami niestabilnymi

- Układ Zamknięty – układ w którym istnieje sprzężenie zwrotne. Jednym z podstawowych układów automatyki jest układ z ujemnym sprzężeniem zwrotnym. Układ ten charakteryzuje się mniejszym wpływem zakłóceń działających na układ regulacji w porównaniu z układem otwartym.

10. Statek jako dynamiczny układ sterowania :

W celu uzyskania kontroli nad systemem (statkiem) należy zastosować układ regulacji który będzie określał wpływ sygnałów u(t) i y(t) (wejście i wyjście) i będzie wypracowywał odpowiednią decyzję:

Statek jako obiekt składa się z następujących bloków:

- blok sterowania – autopilot

- blok maszyny sterowej – człon wykonawczy

- blok sprzężenia zwrotnego - blok lokalnego sprzężenia zwrotnego – zwiększa stabilność całego układu.

Ogólna zasada działania układu:

Odchyłka kursowa = Kurs rzeczywisty – kurs zadany

a) Ma to na celu uwzględnienie wartości odchyłki kursowej i późniejszy powrót na zadany kurs.

b) Wewnętrzne sprzężenie zwrotne przekazuje sygnał wychylenia steru do regulatora i ogranicza tym samym ilość włączeń maszyny sterowej

c) Główne ujemne sprzężenie zwrotne jest realizowane przez człon miarowy którym jest żyrokompas-przekazuje do autopilota kurs rzeczywisty statku