107. Hauptversammlung

Schiff-Ufer Interaktionen und verbundene regelungstechnische Fragestellungen

M.Sc. Philipp Mucha, Universität Duisburg-Essen; erster Preis des Sprechtages "Students meet Industry"

Das Problem der Kursregelung von Schiffen ist so alt wie die Geschichte der Schifffahrt selbst. Schiffsführer haben schon früh erkannt, dass die Schwierigkeit dieser Aufgabe erheblich größer ist, wenn das Schiff in beschränkten Gewässern manövriert. Diese Arbeit beschäftigt sich mit Schiff-Ufer Interaktionen eines großen Tankers und damit verbundenen Fragestellungen der automatischen Kursregelung. Die Bestimmung hydrodynamischer Eigenschaften auf Basis der Lösung der Reynolds-gemittelten Navier-Stokes Gleichungen wird untersucht. Reglerentwürfe nach der optimalen Regelungstheorie und alternative heuristische Methoden werden für das oben beschriebene Szenario verglichen.

Ship-Bank Interaction and Related Control Problems

The control of marine vehicles is a major concern to pilots and designers since mankind has started to sail on waters. Foremost, because it is central to the problem of meeting major operational requirements, such as course keeping or collision avoidance. Helmsmen have long witnessed that handling these tasks is of special difficulty when maneuvering in restricted waters due to the presence of powerful interaction effects between ships and banks or other ships. This thesis deals with ship-bank interactions of a modern tanker travelling at various distances to a vertical wall. Firstly, the suitability of deriving hydrodynamic properties as present in maneuvering equations of motion on the basis of the solution of the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations (RANSE) is investigated. Secondly, control systems following optimal control theory and conventional heuristic methods are designed and compared.