冗余動(dòng)力定位系統(tǒng)切換技術(shù)研究.pdf

1、動(dòng)力定位系統(tǒng)可以使船舶在海上保持一定的位置和方向,具有不受水深的限制、投入和撤離迅速等優(yōu)點(diǎn),對(duì)于許多進(jìn)行海上作業(yè)的船舶來說,動(dòng)力定位系統(tǒng)都是必要的支持系統(tǒng)。由于動(dòng)力定位系統(tǒng)的可靠性與船舶的安全性密切相關(guān),為了提高其可靠性,人們對(duì)動(dòng)力定位系統(tǒng)的冗余技術(shù)進(jìn)行了研究。本論文重點(diǎn)研究了冗余系統(tǒng)的同步以及切換技術(shù),主要內(nèi)容如下:
　　 首先,根據(jù)相關(guān)的技術(shù)要求,設(shè)計(jì)了雙機(jī)冗余動(dòng)力定位系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),并在一級(jí)冗余動(dòng)力定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)上搭建了雙

2、冗余試驗(yàn)平臺(tái)。介紹了系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)并給出幾個(gè)重要指標(biāo)的計(jì)算方法,對(duì)三冗余系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了理論計(jì)算。
　　 第二,研究了冗余動(dòng)力定位系統(tǒng)的同步技術(shù)。分析了硬件同步和軟件同步的一般方法,結(jié)合硬件同步中的主從同步和軟件同步中的基于同步檢測點(diǎn)的同步算法,利用這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)和中心思想,設(shè)計(jì)了基于主從方式的軟件同步算法。在QNX系統(tǒng)下開發(fā)了同步算法所需要的軟件模塊。
　　 第三,研究了冗余動(dòng)力定位系統(tǒng)的切換技術(shù)。作為切換的前提

3、,討論了系統(tǒng)的故障的種類及其檢測方法。為了使系統(tǒng)在故障時(shí)能可靠地切換,在硬件方面,設(shè)計(jì)了用于系統(tǒng)切換的仲裁電路用于系統(tǒng)硬件方面的故障檢測,設(shè)計(jì)了信號(hào)切換電路和模擬信號(hào)隔離電路用于系統(tǒng)輸出信號(hào)的隔離和切換。在軟件方面,針對(duì)三冗余系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一種基于歷史積分的數(shù)據(jù)表決算法。
　　 最后,在QNX的環(huán)境下對(duì)搭建的雙機(jī)冗余系統(tǒng)進(jìn)行了測試。首先介紹了測試的軟硬件環(huán)境,包括QNX系統(tǒng),和實(shí)際測試中的系統(tǒng)組成。其次針對(duì)系統(tǒng)的故障類型,設(shè)計(jì)了故障