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时间:2019-03-14
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1、大-ilii大學DALIANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY倾士室位论文MASTERALDISSERTATION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PostureMonitorinTechnoloandDataFusionofFPSOggy
2、OffshorePlatform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:205.05.04DalianUniversityofTechnology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gr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ThePostureMonitoringTechnologyandDataFusionofFPSOOffshorePlatformAbstractTheoffshoreplatformisoneoftheimportantinfrastructuresinmarineoperations,aswell
8、asthenecessartoolandeuimentforoffshoreoilandasexloitationintheocean.Offshoreyqpgplatformsufferssomesecuritrisksbecauseithaslonbeenaffectedbthecomexandpygyplunc
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