动力定位系统在海洋综合科考船定点作业中的应用

发布时间：2021-10-11 18:26

　　动力定位系统具有自动定位模式、自动艏向模式、自动航迹模式、目标跟踪模式、Joystick联合操纵模式等功能,可有效降低外部风、浪等环境因素对科考船调查作业的影响,提高调查作业的工作效率、原位精度,保障调查作业安全,对科考船调查作业具有极其重要的支撑作用。本文在介绍动力定位系统的系统组成和工作原理的基础上,针对"向阳红01"号新一代综合科考船动力定位的定点空位功能,结合船载调查设备,以海洋定点温盐观测（CTD）为例,详细分析动力定位系统在科考船定点作业中的应用,证明该系统能够有力保障定点作业的安全性,有力提高作业精度和效率,为科考船调查作业提供指导。 

【文章来源】：中国水运. 2020,(10)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

“向阳红01”科考船动力定位系统组成图

在某海域,“向阳红01”船在CTD作业前开启动力定位系统,使用导航定位软件Hypack记录科考船航迹,如图2所示,图中红色圆圈为船舶位置,直线代表航向,曲线代表航迹,外部圆圈的半径为5m,可以看出DP系统定位精度在2米左右。实践表明,“向阳红01”船在开启动力定位系统后,具有极高的控位精度,有助于提高定点调查作业的原位测量精度。此外,当遇到较差海况时,启用DP把船保持在顶风顶流方向,船舶的横摇将大幅缩小,有效降低作业风险。为记录水下设备在作业过程中状态,开启深水单波束测深系统(EA600),观测CTD作业过程。当设备下放到一定深度,设备位于单波束的波束开角范围内形成反射单元,部分下传声波能量遇到设备后形成除海底反射之外的反射能量,反射回换能器,而被单波束系统记录下来。

CTD挂载的压力计是根据水压计算水深,具有极高的测深精度。根据表1数据对比CTD绞车放出缆长和压力计所测得的深度,两者最大差值在100米左右,表明在科考船使用动力定位作业时,设备基本垂直收放,避免因船舶随风流漂移而导致的设备倾斜收放,减少定点作业时绞车收、放缆长度,从而节约作业占用船时,提高作业效率。另一方面,根据表1纪录数据,作业深度在3200米内时,对比压力计测得设备深度和单波束EA600测得水深,两者之间误差最大为40米,精度控制在4%以内,可有效指导设备与绞车的收放操作,对比图4所绘制的压力计测量深度曲线和EA600所测得深度曲线,两者可以很好地拟合,表明可以利用单波束能够实现设备水下定深。当设备距底较近时,在图4中仍可观测到设备的反射信号,提醒设备与绞车操作人员提高注意力,调整绞车收放缆速度,保障作业安全。

【参考文献】：
期刊论文
[1]船舶DP系统在科考船中的应用[J]. 李文明,于洋,俞启军.  中国水运. 2020(03)
[2]某深海钻井船DP3动力定位能力分析[J]. 何进辉,张海彬,朱仁传,杨葆和.  船舶. 2018(05)
[3]中美海洋科考船对比分析[J]. 苏振东,余军浩,王凯,黄金星.  舰船科学技术. 2016(01)
[4]动力定位系统在大洋富钴结壳调查中的应用[J]. 何水原,罗伟东,于彦江,肖昌荣,王俊珠.  海洋地质前沿. 2015(10)
[5]船舶动力定位关键技术研究综述[J]. 吴德烽,杨国豪.  舰船科学技术. 2014(07)
[6]海工船动力定位能力分析系统研究与应用[J]. 李军,方泉根,龚少军.  中国航海. 2014(01)
[7]船舶动力定位系统[J]. 郑荣才,宋健力,黎琼,吴园园,窦玉宝.  中国惯性技术学报. 2013(04)
[8]海洋科学考察船的现状与发展趋势[J]. 张丽瑛,张兆德.  船海工程. 2010(04)
[9]船舶动力定位系统控制技术的发展与展望[J]. 余培文,陈辉,刘芙蓉.  中国水运. 2009(02)
[10]船舶动力定位系统的使用[J]. 陆会胜.  航海技术. 2006(05)



本文编号：3431032