探析救助船相对爱援船动力定位方法研究

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1、分类号：UDC：工学硕士学位论文密级：——编号：——救助船相对受援船动力定位方法研究硕士研究生：指导教师：学位级别：学科、专业：所在单位：论文提交日期：论文答辩日期：学位授予单位：王丹丹丁福光教授工学硕士交通信息工程及控制自动化学院2009年l2月20lO年3月哈尔滨工程大学o，l‘一-L■●■-，rI●。}}甜即芷，，，}tIr，-0，。；0，，．，▲■◆．一。■r：o，。0ClassifiedIndex：U．D．C：ADissertationfortheDegreeofM．EngResearchonRelativeDynamicPosit

2、ioningMethodbetweenRescueVesselandWreckVesselCandidate：WangDan—danSupervisor：Prof．DingFu—guangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：TrafficInformationEngineeringandControlDateofSubmission：Dec．，2009DateofOralExamination：Mar．，2010University：HarbinEngineeringU

3、niversity～．◆^●◆哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：红

4、5卅日期：知fo年；月f2日哈尔滨工程大学一学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产

5、权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(留在授予学位后即可口在授予学位12个月后口解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、作者(签字)：至丹·丹导师(签字)：日期：9．,oto年．；月11日跏Io年雪月‘2日^●'一．．

6、哈尔滨I：稗人学硕十学付论文摘要伴随着海洋开发和海洋运输规模的不断扩大，每天都有大量的船舶航行在浩瀚的海洋中。随之而来的是船舶故障和事故数量的不断增多，这对海事救援提出了新的要求。海事救援是海洋事故中挽救人员生命和保障财产安全的重要手段。在复杂多变的海洋环境下，当船舶因动力系统故障而在海面上处于自由漂浮状态时，救助船在进行救援作业时对其相对受援船位置和艏向的要求较高。因此，采用合适的动力定位方法成为救援成败的关键。论文结合8000kw海洋救助船实际工程项目的需求，针对受援船处于自由漂浮状态时的两船间相对动力定位方法进行研究。主要研究内容包括以

7、下几部分：首先，基于MMG分离型建模思想，建立了救助船和受援船的水平面三自由度运动数学模型，并对海洋环境中风、浪、流建立了相应的数学模型。在此基础上对船舶运动模型进行了仿真验证。其次，论文针对相对动力定位方法中需要测量两船问不断变化的相对距离和艏向偏差的要求，结合激光特性、激光测距原理提出了利用激光测距仪进行受援船位置和艏向解算的方法。而后，利用现有激光测距仪对该方法的精度和可行性进行了实验验证。本文针对激光测距仪实际测量数据中的噪声、野值等问题，给出了中值滤波的快速算法处理方法。同时，建立了激光测距解算数学模型。再次，针对救助船水平面三自由

8、度运动，研究了基于模糊自适应整定PID控制算法。从而实现对PID参数不断进行在线调整，以应对复杂多变海洋环境的干扰，使救助船跟踪受援船的性能得到提高。最后，利用船舶运动模型仿真验证了相对动力定位方法的跟踪控制效果。从而证明了文巾提出的激光测距方法和跟踪拧制策略的可行性与有效性。论文所研究的救助船相对受援船的动力定位方法，为保证海事救援的安全、快速进行提供了前提条件，具有十分重要的现实意义。关键词：模糊PID：相对动力定位；激光测距；救助船；受援船’●'●AbstractWiththeexpandingscalesofoceanexploita

9、tionandoceantransport，alargenumberofvesselssailonthevastoceaneveryday．Followingthe