救助船相對(duì)愛援船動(dòng)力定位方法研究.pdf

1、伴隨著海洋開發(fā)和海洋運(yùn)輸規(guī)模的不斷擴(kuò)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(duì)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(cái)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(dòng)力系統(tǒng)故障而在海面上處于自由漂浮狀態(tài)時(shí),救助船在進(jìn)行救援作業(yè)時(shí)對(duì)其相對(duì)受援船位置和艏向的要求較高。因此,采用合適的動(dòng)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(shí)際工程項(xiàng)目的需求,針對(duì)

2、受援船處于自由漂浮狀態(tài)時(shí)的兩船間相對(duì)動(dòng)力定位方法進(jìn)行研究。主要研究?jī)?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(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型,并對(duì)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(duì)船舶運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　 其次,論文針對(duì)相對(duì)動(dòng)力定位方法中需要測(cè)量?jī)纱g不斷變化的相對(duì)距離和艏向偏差的要求,結(jié)合激光特性、激光測(cè)距原理提出了利用激光測(cè)距儀進(jìn)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(cè)距儀對(duì)該方法的精度和可行性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文針對(duì)激光測(cè)距儀實(shí)際測(cè)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(shí),建立了激光測(cè)距解算數(shù)學(xué)模型。
　　 再次,針對(duì)救助船水平面三自由度運(yùn)動(dòng),研究了基于模糊自適應(yīng)整定PID控制算法。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)PID參數(shù)不斷進(jìn)行在線調(diào)整,以應(yīng)對(duì)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(yùn)動(dòng)模型仿真驗(yàn)證了相對(duì)動(dòng)力定