JEMS apply the Creative Commons Attribution NonCommercial 4.0 International Licence to all manuscripts to be published
Strait of İstanbul Crossing Simulation of a VLCC Type Ship in Autopilot Mode
İsmail Bayezit1, Rahman Bitirgen1, Muhsin Hançer2, Omer Kemal Kinaci3, Omer Kemal Kinaci41Faculty of Aeronautics and Astronautics, Istanbul Technical University, Istanbul, Turkey2Faculty of Aviation and Space Sciences
3Faculty of Naval Architecture and Ocean Engineering, Istanbul Technical University, Istanbul, Turkey
4Department of Naval Architecture and Marine Engineering, ITU TRNC, Famagusta, Northern Cyprus
According to Maritime Traffic Regulations for the Turkish Straits, “steering shall always be by hand” and “automatic steering devices shall never be used”. However, it is considered that recent technological boost in computer science and control engineering opened this regulation to discussion; as today, automatic steering devices are a lot more safer. In this study, navigation of a 320m long ship through the Strait of İstanbul in autopilot mode was simulated. Ship motion equations are nonlinear and have three degree-of-freedom. Rudder was controlled by PD controller. Maximum speed of the ship during navigation was 10 knots as per traffic regulations. It was assumed that there was no current in Strait of İstanbul during ship’s passage. Proportional and derivative gains were optimized by genetic algorithm. Simulation results show that the ship can safely voyage through the Strait of İstanbul in autopilot mode.
Keywords: KVLCC2, PID, Ship Maneuvering, Genetic AlgorithmVLCC Tipi Bir Geminin Otopilot Modunda İstanbul Boğazı’nı Geçiş Simülasyonu
İsmail Bayezit1, Rahman Bitirgen1, Muhsin Hançer2, Omer Kemal Kinaci3, Omer Kemal Kinaci41İstanbul Teknik Üniversitesi, Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi2Necmettin Erbakan Üniversitesi, Havacılık ve Uzay Bilimleri Fakültesi
3İstanbul Teknik Üniversitesi, Gemi İnşaatı ve Deniz Bilimleri Fakültesi
4İstanbul Teknik Üniversitesi Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyeti Kampüsü
Dünyanın en dar su yollarından biri olan İstanbul Boğazı’nda, Türk Boğazları Deniz Trafik Düzeni Tüzüğü uyarınca, gemi geçişi esnasında otopilot kullanımı yasaktır. Ancak son yıllarda bilgisayarların günlük hayatın her evresine dahil olması ve kontrol mühendisliğindeki kayda değer ilerlemeler güvenli otopilotajın önünü açmıştır. Bu çalışmada 320m boyunda bir geminin otopilot modunda İstanbul Boğazı geçiş simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Gemi hareket denklemleri üç serbestlik dereceli ve nonlineer olarak ele alınmış ve geminin dümeni oransal ve türevsel kontrolör kullanılarak kontrol edilmiştir. Azami hız tüzüğe uygun olarak 10knot alınmıştır. Boğaz’daki akıntı hesaplara dahil edilmemiştir. Kontrolör kazançları genetik algoritma kullanılarak optimize edilmiştir. Gerçekleştirilen simülasyonlar sonucunda geminin otopilot modunda İstanbul Boğazı’nı güvenli bir şekilde geçtiği gözlemlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: KVLCC2, oransal ve türevsel kontrolör, PD, manevra, genetik algoritmaCorresponding Author: Omer Kemal Kinaci, Türkiye
Manuscript Language: Turkish
(859 downloaded)