海洋平台fpso姿态监测技术与数据融合

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1、大－ｉｌｉｉ大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ倾士室位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ義海洋平台ＦＰＳＯ姿态监测技术与数据融合学科专＃计算机应用技术作者姓名Ｍ梅指导教师ｊｉ—达―副数授５Ａ旦答辨日期＿＿＿＿＿＿＿１０——年“？■Ｃ硕士学位论文海洋平台ＦＰＳＯ姿态监测技术与数据融合ＰｏｓｔｕｒｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎＴｅｃｈｎｏｌｏａｎｄＤａｔａＦｕｓｉｏｎｏｆＦＰＳＯｇｇｙ

2、ＯｆｆｓｈｏｒｅＰｌａｔｆｏｒｍ作者姓名：王冬梅学科、专业：计算机应用技术：２１２０９１８７学号指导教师：盧达１完成日期：２０５．０５．０４ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明：所呈交的学位论文作者郑重声明，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成

3、果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。：海洋年ｇｒ沙Ｉ，《泰測祐木§數捕敲合学位论文题目王冬作者签名：核日期：年《月方日大连理工大学硕士学位论文摘要一海洋平台是人类在海洋作业的重要基础设施之，也是在海洋中开采石油资源和天然气资源的必要工具和设备，海洋平台长期受到海洋环境复杂性和不确定性等因素的影响导致海洋平台存在一定的安全隐患。风、浪、流等复杂环境因素的影响导致海洋平台运动姿态

4、变得极其复杂，为了海洋平台能够安全地生产和生活以及为安全工作提供预警，需要长期有效地监测海洋平台及其周围的海域环境。本文以ＦＰＳＯ单点系泊海洋平台为背景，结合海洋平台的结构及其所处的海洋环境特点，对海洋平台的监测技术进行深入探讨。本文主要通过安装在ＦＰＳＯ船体以及系泊系统的倾角传感器、惯导传感器、加速度传感器以及ＧＰＳ传感器实时监测ＦＰＳＯ船体以及系泊系统的姿态信息和位置信息，并通过集成的现场监测系统，实时显示监测到的姿态信息。ＧＰＳ传感器在海洋平台现场监测中起着重要的作用，主要测量ＦＰ

5、ＳＯ海洋平台的位置和姿态信息，本文基于ＦＰＳＯ海洋平台的结构特点以及运用ＧＰＳ测量船体姿态的实际需要，设计了多个ＧＰＳ组合测量船体姿态的方案，并得出基于ＧＰＳ定位数据进行姿态解算的公式，使用多个ＧＰＳ解算船体的姿态信息为后续的数据融合校正传感器测量数据提供了有效的途径，此外对ＧＰＳ解算姿态时所用的关键算法进行了详细地介绍。本文针对ＦＰＳＯ单点系泊海洋平台在位监测中传感器测量数据的误差问题，提出了一种利用多传感器冗余监测数据的数据融合方法。该方法利用ＦＰＳＯ船体以及系泊系统上安装的多个

6、传感器的实时监测数据建立了ＦＰＳＯ软钢臂单点系泊的多刚体运动方程，确立了冗余数据之间的约束关系，采用非线性最小二乘法修正测量数据误差。实验表明利用该方法能够有效地修正监测数据的误差，能够极大地提高数据约束的精度。ＦＰＳＯ现场监测系统是国内首次实现针对ＦＰＳＯ软刚臂单点系泊系统的长期现场监测，为该类系泊系统姿态数据研究和结构设计提供了宝贵的资料。相比于模型计算和水池实验，通过现场多传感器监测得到的数据可以更加真实地体现海洋平台的运动姿态和系泊受力情况，对监测数据进行误差校准可以为后续海洋

7、平台的数据分析提供准确的数据。ＦＰＳＯ二关键词：ＧＰＳ小；；最乘法；数据误差；数据融合－－Ｉ海洋平台ＦＰＳＯ姿态监测技术与数据融合ＴｈｅＰｏｓｔｕｒｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＤａｔａＦｕｓｉｏｎｏｆＦＰＳＯＯｆｆｓｈｏｒｅＰｌａｔｆｏｒｍＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｏｆｆｓｈｏｒｅｐｌａｔｆｏｒｍｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｉｎｍａｒｉｎｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ，ａｓｗｅｌｌ

8、ａｓｔｈｅｎｅｃｅｓｓａｒｔｏｏｌａｎｄｅｕｉｍｅｎｔｆｏｒｏｆｆｓｈｏｒｅｏｉｌａｎｄａｓｅｘｌｏｉｔａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｏｃｅａｎ．Ｏｆｆｓｈｏｒｅｙｑｐｇｐｌａｔｆｏｒｍｓｕｆｆｅｒｓｓｏｍｅｓｅｃｕｒｉｔｒｉｓｋｓｂｅｃａｕｓｅｉｔｈａｓｌｏｎｂｅｅｎａｆｆｅｃｔｅｄｂｔｈｅｃｏｍｅｘａｎｄｐｙｇｙｐｌｕｎｃ