浅水中OSV锚泊定位分析研究

本文采用数值计算方法对浅水中海洋平台支持船(OSV)的锚泊定位性能开展研究.首先,基于三维频域势流理论,对一艘OSV不同水深的水动力性能开展分析,计算了水动力系数、运动幅值响应算子、一阶波浪力和二阶波浪力.由于浅水中非线性效应显著,本文采用中场公式计算了该OSV全二阶波浪力传递函数(Full Quadratic Transfer Function,简称全QTF).然后,本文对不同水深下锚泊系统的水平刚度开展了分析,计算了不同水深下锚泊系统的水平刚度,研究了水深对锚泊系统水平刚度的影响.最后,采用准动态方法对不同水深下的OSV和锚泊系统开展时域分析,研究了水深对船体运动性能和锚索张力的影响.     

深水钻井船锚泊定位分析方法研究

采用准动态方法和动态耦合方法对作业于1 500 m水深的钻井船开展锚泊定位分析,比较两种方法的结果,并研究两种锚泊定位分析方法的特点。研究表明:不同设计阶段采用不同的锚泊定位分析方法能够提高设计的效率和精度。     

基于铺砂船的自动锚泊定位系统设计与实现

针对用于香港机场三跑道建设的铺砂船锚自动泊定位控制系统进行研究,在保证其动态定位精度为50 cm的前提下,开发出一套全新的自动锚泊定位控制系统。通过对控制模型进行分析并指出该系统存在的难点,采用模糊状态机控制方式对船舶中心点与起始点、船舶控制点与工作线的偏差距离和船舶中心线与工作线的角度偏差进行模糊化,船舶状态根据模糊化后的位置偏差和角度偏差等级综合进行划分,在不同状态采用不同的控制参数。根据铺砂船的实际应用效果,验证了该控制系统具有较高的精度和响应速度。     

工程作业船舶定位锚泊系统设计与分析

根据相关规范要求及工程经验,提出了工程作业船舶定位锚泊系统的设计方法。例举一典型铺管船的锚泊系统的设计,包括布锚方式的优化、锚机能力的校核、锚索选型及数值分析过程。     

大型工程船舶锚泊移位系统研究

为了实现大型工程船舶的准确定位和移动,结合船舶锚泊系统模型,提出了以实现所有锚链张力值方差最小为目标函数的最优控制策略,制定了移位系统控制方案,并根据水平面至导缆孔部分锚链和水下锚链受力的不同,采用系数法将整条悬链线等效为两成分锚泊线,对传统悬链线方程作出改进.具体算例和分析表明:改进的悬链线方程更符合实际工程情况,采用该最优控制策略设计的移位方案简单可行,实现了锚链张力的合理分布和船舶的准确移位.     

非自航工程船舶锚泊设备配置计算探讨

随着深水港口建设的发展,外海施工项目日益增加,非自航工程船舶按照常规配置的锚泊设备已不能完全满足水上锚泊安全及移船作业需要。合理地配置、应用锚泊设备,将会有效地改善非自航工程船舶在深水海域的锚泊安全和移船作业效率。笔者根据非自航工程船舶锚机配置现状,对其合理性和安全性,通过对比分析和计算做些探讨。旨在从设备配置上进一步提高船舶安全作业能力。     

深层搅拌船的自动锚泊定位系统设计与实现

为满足国内首次研发的深层搅拌船的锚泊定位精度,充分考虑作业条件和工作效率,开发出一套全新的自动锚泊定位系统。将模糊控制与状态机控制思想相结合应用于锚泊定位系统,对船舶的当前状态进行模糊控制,状态机将锚泊定位过程划分为若干状态,不同状态采用不同的控制参数,保证船舶快速和精确地定位。结果表明,该系统在满足工程需要的同时,提高了施工效率,取得良好的效果。     

浅水沉管船的锚泊定位系统设计

浅水锚泊系统的设计增加了诸多挑战,恶劣的环境使船舶具有较大的低频漂移运动,同时锚泊系统需要有足够的恢复力特性。文章针对深中通道沉管船,基于三维势流理论,在时域下对安装船和沉管系统进行分析,设计出合适的锚泊系统,并验证了锚泊系统设计的安全性。同时为以后类似系统的设计提供借鉴。     

潜水作业支持船锚泊定位数值分析与模型试验研究

采用准动态方法对潜水作业支持船开展锚泊定位分析,并和模型试验结果比较.通过对数值计算结果和模型试验结果分析可知,数值模拟结果是可靠性,潜水作业支持船锚泊定位系统满足工程应用需求.     

深层搅拌船处理机位置推算及自动锚泊定位系统设计

依托香港机场第三跑道建设项目,针对沉桩施工深层搅拌船人工移船缓慢、精度偏差大等问题,通过查阅国内外相关资料,研究如何通过GPS推算目标桩实时位置,并在短时间内通过自动锚泊定位将船舶移动到目标位置;采用高精度坐标系转换、基于船舶空间坐标系桩位推算以及降低船舶摇晃周期影响的滤波算法,利用高精度传感器及控制单元设计出高精度自动锚泊定位系统,定位精度在0.1 m内,角度偏差在0.2°以内。该系统的成功应用不仅提高了深层搅拌船的施工效率与施工精度,而且降低了施工人员的劳动强度,并为类似船舶的移船控制系统设计提供了有效的解决方案。     

人工智能系统在船舶锚泊区域检测中的应用

船舶锚泊区域检测直接影响船舶停靠的安全性,由于船舶锚泊区域环境的复杂性,当前船舶锚泊区域检测系统无法准确实现船舶锚泊区域检测,为了提高船舶锚泊区域的检测精度,设计了船舶锚泊区域检测的人工智能系统。首先分析当前船舶锚泊区域检测系统的研究进展,找到当前系统存在的缺陷,然后分别采用灰色系统和人工神经网络系统组成的人工智能系统对船舶锚泊区域进行自动检测,最后采用具体应用实例分析了船舶锚泊区域检测的人工智能系统性能,结果表明,本文系统可以更好地实现船舶锚泊区域检测,船舶锚泊区域检测误差控制在船舶停靠安全的范围内,而且加快了船舶锚泊区域自动检测速度,是一种精度高、效率高的船舶锚泊区域检测系统。     

浅谈Rhino软件在锚泊辅助设计中的应用

通过利用三维软件模拟手段,实现锚泊系统的优化选型及锚唇结构的优化设计,有效提高锚唇的设计精度.提前预示实际安装时可能出现的贴合不合理的情况,具有节省成本、减少工期、便于修改设计的优点.     

改进遗传算法在锚泊系统张力优化中的应用

为使锚泊系统能根据船舶使用环境,合理地调整锚链张力来保证船舶作业安全和定位要求,其张力的优化分配是必要的。在研究锚链张力优化模型和遗传算法基础上,针对遗传算法早熟收敛,后期搜索迟钝及多样性保持不好的缺点,采用个体相似度交叉配对策略,改进交叉、变异自适应操作、非线性规划;量子化编码,旋转门动态调整及自适应量子变异、灾变的措施改进遗传算法,并将改进算法应用于1 000 t应急打捞起重船锚泊定位系统张力优化中,仿真结果及性能分析表明该方法全局搜索能力和收敛性能明显提高。验证了改进张力分配算法的合理性和有效性。     

动态模糊神经网络在船舶动力定位中的应用

在前向模糊神经网络的归一化层和输出层之间加入递归层,形成的一种新型动态模糊神经网络(DFNN)具有动态映射能力,从而对动态系统有更好的响应.文章还推导了基于BP的反传学习算法.运用DFNN对船舶动力定位控制进行的仿真实验结果证明了该方法的有效性.     

AIS系统在大型船舶锚泊半径及船间距的应用

航运业不断发展,港口的泊位资源越来越紧张,经常出现多只船舶同时锚泊的情况,船舶的安全停靠成为需要重点解决的问题。为了保障锚泊可靠性,需要计算自身船舶的水位空间占用大小及与相邻船舶的锚位距离,使船舶锚泊操控在锚泊时占用的空间误差最小。对此,本文利用自动识别系统(AIS)的动态及静态数据来描述船舶锚泊的水域空间半径及各大小不同船舶锚泊距离,通过计算机程序拟合单个船舶实际停泊的半径变化范围,最后进行仿真。     

变频技术在工程船舶的应用

分析变频技术在工程船上的应用及其节能的原理和技术优点,认为该技术是一种节能的成熟技术,建议推广使用。     

实时DGPS动态定位在海上石油工程中的应用

<正> 实时DGPS动态定位技术是一种高效高精度的定位技术,具有其它定位方式所无法比拟的优势,世界各国都投入巨大力量进行研究开发,使得该技术迅速发展,应用日益广泛。为了满足工程建设的急需,必须在工程所在区域自行设立DGPS网站,组成实时差分动态定位系统(即实时DGPS动态定位系统)。在1998年,我院与渤海石油工程公司合作,在广西北部湾海域建立了一套实时DGPS动态定位系统,为大型海上石油工程——涠洲12—1工程提供了全天候长距离高精度的实时定位服务。下面将这一系统作一介绍。     

计算机视觉在舰船锚泊运动可视化中的应用

现有的舰船锚泊运动可视化方法在风浪较大时,难以获取精确度较高的图像,因此研究计算机视觉在舰船锚泊运动可视化中的应用方法。基于计算机视觉技术转换舰船静态图像,建立舰船锚泊运动惯性数学模型,目标特征可视化处理。在实验中,以3种风浪模式进行对比测试。实验结果显示,该方法在3种风浪模式中图像转换精度均高于其他方法,由此可知,计算机视觉技术在舰船锚泊运动可视化中的应用效果优于现有方法。     

模糊控制技术在船舶动力定位中的应用研究

在进行某船动力定位系统的设计过程中,采用了模糊控制器作为系统的控制器,并针对仿真过程中出现的问题进行优化,得到了一个切实可行的模糊控制器,并对该模糊控制器进行了仿真试验验证。