Professor Thor I. Fossen ved Institutt for teknisk kybernetikk mottar denne måneden prisen for beste artikkel i fagtidsskriftet Automatica i løpet av siste treårsperiode. Fossen får prisen sammen med sin tidligere doktorgradsstudent Jann Peter Strand.
Automatica er sammen med publikasjonen IEEE Transactions on Automatic Control det mest anerkjente tidsskrift innen fagområdet reguleringsteknikk. Prisen utdeles på verdenskongressen til International Federation of Automatic Control i Barcelona 21. – 26. juli.
Fossen og Strand har skrevet en artikkel om en metode de har utviklet og patentert for å posisjonere et flytende fartøy mot været. Drivstofforbruk og utslipp av klimagasser minimaliseres hvis et skip setter baugen midt i mot været. Det har hittil vært vanlig å bruke vinden som eneste parameter for en slik posisjonering av fartøyet, men Fossen og Strand tar hensyn til tre miljøkrefter for beregning av optimal posisjon: vind, strøm og bølger.
Petter Smart-løsning
Nøyaktig måling av strøm og bølger for å skaffe inngangsdata for de nødvendige beregninger er en vanskelig oppgave. Et kjernepunkt i metoden utviklet ved NTNU er at man oppnår det ønskede resultatet uten å innhente disse dataene. I stedet programmeres fartøyet til å oppføre seg som en pendel i tyngdefeltet hvor likevektspunktet er gitt av tyngdefeltet. Skipet vil da finne sitt likevektspunkt automatisk som en pendel.
- Vi har funnet en Petter Smart-løsning, sier Fossen, og legger til at teorien bak metoden er både utfordrene og interessant. – Det er fryktelig mange ligninger i stabilitetsanalyse, sier han. Det er også artikkelen som har gitt dem prisen et bevis på. Fossen mener at det er kombinasjonen av praktisk anvendelse og teori som er grunnlaget for pristildelingen.
Nytt verb: ”værhaning av skip”
Det kalles ”værhaning” når skipet innstiller seg etter været som en værhane på denne måten. Fossen og Strand har valgt å bruke polarkoordinater når de utviklet denne metoden, og skipet beveger seg på en tenkt sirkel omtrent som en pendel. – Det var pendelen som ga oss ideen, sier Fossen. Radius, tangentiell hastighet og ”værhanevinkel for skipet” er de parametre som benyttes i styresystemet.
Metoden er utprøvd i praksis i Navigasjon og fartøystyringslaboratoriet på taket av Elektro-blokka ved å bruke en fjernstyrt modellbåt og en vifte for vindgenerering. Effekten var så tydelig at den forbløffet reporterene fra Schrødingers Katt som laget reportasje om saken. Jann Peter Strand arbeider nå hos ABB AS, Marine Divisjonen (oppkjøpt av Kongsberg Simrad fra 1. august), og ABB har tatt ut verdenspatent på denne metoden for posisjonsregulering. Den er foreløpig ikke tatt i bruk på fullskala skip, men Fossen regner med at det vil skje i løpet av de neste årene.
Tekst og foto: Arne Asphjell