船舶动力定位系统_郑荣才

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1、第21卷第4期中国惯性技术学报Vol.21No.42013年8月JournalofChineseInertialTechnologyAug.2013文章编号：1005-6734(2013)04-0495-05船舶动力定位系统郑荣才，宋健力，黎琼，吴园园，窦玉宝(天津航海仪器研究所，天津300131)摘要：随着深海技术的不断发展，动力定位系统的在海洋工程上得到广泛应用。动力定位系统通过其控制系统驱动船舶推进器来抵消风、浪、流等作用于船上的环境外力,从而使船舶保持在确定的位置上或沿预期的航迹航行。本文在分析了国际海事组织和国际海洋工程承包商协会对动力定位系统定义及分

2、级要求的基础上，阐述了国外船舶动力定位系统的发展及其应用状况，分析了动力定位系统的组成和工作原理，研究了动力定位系统的各种约束、控制策略、控制技术、推力分配等关键技术，指出动力定位系统精度取决于控制系统和测量系统性能，并提出了发展国产动力定位系统应采用的途径。关键词：动力定位系统；推力分配；测量系统；控制系统中图分类号：U666.1文献标志码：ADynamicpositioningsystemofshipZHENGRong-cai,SONGJian-li,LIQiong,WUYuan-yuan,DOUYu-bao(TianjinNavigationInstrum

3、entResearchInstitute,Tianjin300131,China)Abstract:Withthedevelopmentsofdeep-seatechnologies,thedynamicpositioningsystem(DPS)hasbeenwidelyappliedinoffshoreproject.Thedynamicallypositionedsystemofavesselisdesignedtoaccuratelymaintainthevessel’spositionandheadingatafixedlocationoraprede

4、terminedtrackformarineoperationpurposesbyexclusivelyusingactivethrusters.Inthispaper,thedevelopmentandapplicationofthedynamicpositioning(DP)systemwereinvestigated.TheprinciplehowtheDPworkswasanalyzed.ThetypicalconfigurationsoftheforeignfamousDPSwerestudied.Thesystemrestrictions,contr

5、olstrategy,controltechnology，andthrustallocationofDPwereanalyzed.Itwaspointedthattheaccuracyofdynamicpositioningsystemdependsondynamicpositioningcontrolandmeasurementequipment.Basedontheresearchesabove,anapproachtodevelopourowndynamicpositioningsystemwaspresented.Keywords:dynamicposi

6、tioningsystem;thrustallocation;measurementsystems;controlsystems[1]船舶动力定位(dynamicpositioning，DP)系统是迹航行。DP广泛用于海上作业船舶和海上平台的定一种闭环控制系统，它通过控制系统驱动船舶推进器点系泊，具有定位精度高、灵活性好、机动性强、适[2]来抵消风、浪、流等作用于船上的环境外力,从而使用于多种海况作业等诸多优点，受到广泛关注。船舶保持在海平面某要求的位置上。DP通过测量系统不断检测船舶的实际位置与目标位置的偏差，再根据1动力定位系统的定义和分类环境外力的影响计算

7、出使船舶恢复到目标位置所需推国际海事组织（InternationalMaritimeOrganization，力的大小，进而对全船的各推进器进行推力分配，使IMO）和国际海洋工程承包商协会(InternationalMarine各推进器产生相应的推力以克服风、浪、流等环境外ContractorsAssociation，IMCA)将DP定义为动力定位力的干扰，使船舶保持在某确定位置或沿一定预定航船舶需要装备的全部设备，包括动力系统、推进器系收稿日期：2013-01-24；修回日期：2013-06-21基金项目：国家863计划重点项目（2011AA110201）作者

8、简介：郑荣才（1973—