救助船相對愛援船動力定位方法研究.pdf

1、伴隨著海洋開發(fā)和海洋運輸規(guī)模的不斷擴大,每天都有大量的船舶航行在浩瀚的海洋中。隨之而來的是船舶故障和事故數(shù)量的不斷增多,這對海事救援提出了新的要求。海事救援是海洋事故中挽救人員生命和保障財產(chǎn)安全的重要手段。在復(fù)雜多變的海洋環(huán)境下,當(dāng)船舶因動力系統(tǒng)故障而在海面上處于自由漂浮狀態(tài)時,救助船在進行救援作業(yè)時對其相對受援船位置和艏向的要求較高。因此,采用合適的動力定位方法成為救援成敗的關(guān)鍵。論文結(jié)合8000kw海洋救助船實際工程項目的需求,針對

2、受援船處于自由漂浮狀態(tài)時的兩船間相對動力定位方法進行研究。主要研究內(nèi)容包括以下幾部分:
　　 首先,基于MMG分離型建模思想,建立了救助船和受援船的水平面三自由度運動數(shù)學(xué)模型,并對海洋環(huán)境中風(fēng)、浪、流建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上對船舶運動模型進行了仿真驗證。
　　 其次,論文針對相對動力定位方法中需要測量兩船間不斷變化的相對距離和艏向偏差的要求,結(jié)合激光特性、激光測距原理提出了利用激光測距儀進行受援船位置和艏向解算的

3、方法。而后,利用現(xiàn)有激光測距儀對該方法的精度和可行性進行了實驗驗證。本文針對激光測距儀實際測量數(shù)據(jù)中的噪聲、野值等問題,給出了中值濾波的快速算法處理方法。同時,建立了激光測距解算數(shù)學(xué)模型。
　　 再次,針對救助船水平面三自由度運動,研究了基于模糊自適應(yīng)整定PID控制算法。從而實現(xiàn)對PID參數(shù)不斷進行在線調(diào)整,以應(yīng)對復(fù)雜多變海洋環(huán)境的干擾,使救助船跟蹤受援船的性能得到提高。
　　 最后,利用船舶運動模型仿真驗證了相對動力定