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隨著深海海洋業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，動(dòng)力定位系統(tǒng)（Dynamic Positioning System，以下簡稱DP系統(tǒng)) 技術(shù)在海洋工程上的應(yīng)用越來越廣泛。

動(dòng)力定位系統(tǒng)是一種閉環(huán)的控制系統(tǒng)，其采用推力器來提供抵抗風(fēng)、浪、流等作用在船上的環(huán)境力，從而使船盡可能地保持在海平面上要求的位置上，其定位成本不會(huì)隨著水深增加而增加，并且操作也比較方便。

簡單的理解就是：DP系統(tǒng)通過自身測量系統(tǒng)不斷的檢測船舶的實(shí)際位置、船艏向與目標(biāo)位置、艏向的偏差，再根據(jù)環(huán)境外力影響，通過其控制系統(tǒng)來計(jì)算分配推進(jìn)器的推力，使各個(gè)推進(jìn)器產(chǎn)生的推力，以便抵消船舶所受風(fēng)、浪、流等作用于船上的環(huán)境外力，從而使船舶保持在期望的固定位置上或著沿著預(yù)期的航跡航行?；贒P系統(tǒng)定位精度高、靈活性好、不受海深影響等特點(diǎn)，其可適用于多種海洋作業(yè)場合，比如：鉆井船、起重機(jī)船、科考船等。

國際海事組織和國際海洋工程承包商協(xié)會(huì)將DP系統(tǒng)定義為動(dòng)力定位船舶需要裝備的全部設(shè)備，包括動(dòng)力系統(tǒng)、推進(jìn)器系統(tǒng)和動(dòng)力定位控制系統(tǒng)。由于海上作業(yè)船舶對動(dòng)力定位系統(tǒng)的可靠性要求越來越高，國際海事組織和各國船舶組織都對DP提出了嚴(yán)格的要求，制定了三個(gè)等級標(biāo)準(zhǔn)：DP1、DP2和DP3。

動(dòng)力定位系統(tǒng)包括測量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和推力系統(tǒng)三大部分。

測量系統(tǒng)是測量船的位置信息、航向姿態(tài)信息、運(yùn)動(dòng)信息和周圍環(huán)境等信息的裝置，其將采集到的信號傳遞給控制系統(tǒng)。測量系統(tǒng)包括：測量風(fēng)速風(fēng)向的風(fēng)速風(fēng)向儀器、提供船艏向航向基準(zhǔn)的船艏向傳感器電羅經(jīng)、提供船舶精確位置的DGPS系統(tǒng)、可提供姿態(tài)的姿態(tài)傳感器MRU等。測量系統(tǒng)的精度是整個(gè)動(dòng)力定位系統(tǒng)精度的基礎(chǔ)，提高DP系統(tǒng)的精度和實(shí)時(shí)性是很關(guān)鍵的一個(gè)問題。

MRU（Motion Reference Units）運(yùn)動(dòng)參考單元，內(nèi)部集成高精度3軸陀螺儀、加速度計(jì)、磁力計(jì)和氣壓計(jì)，融合自身算法，可以提供精確的航向、俯仰橫滾、升沉、搖擺、浪涌、速度、位置和原始數(shù)據(jù)等信息。航姿參考系統(tǒng)產(chǎn)品是一款高性能的慣性測量設(shè)備，可以測量運(yùn)動(dòng)載體的姿態(tài)參數(shù)（橫滾和俯仰）、角速度、加速度信息和航向角。姿態(tài)和角速度偏差通過具有適當(dāng)增益的6態(tài)卡爾曼濾波得到相應(yīng)估計(jì)，適用于導(dǎo)航、定位的動(dòng)態(tài)測量。在惡劣的環(huán)境下仍能精密地測量載體的角速度、加速度和姿態(tài)等運(yùn)動(dòng)參數(shù)。

控制系統(tǒng)包括信號的接受和控制處理單元，是整個(gè)動(dòng)力定位系統(tǒng)的核心部分。其接收到測量系統(tǒng)發(fā)出的位置船艏向信息和周圍環(huán)境信息，通過計(jì)算機(jī)算法自動(dòng)控制船舶上的各個(gè)推進(jìn)器，計(jì)算出合適的推力，以對船舶受到的各種外力（風(fēng)流浪等）有個(gè)抵消，使船舶保持希望的目標(biāo)位置和船艏向。

推力系統(tǒng)是DP系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括動(dòng)力系統(tǒng)和推進(jìn)器。其接受到控制系統(tǒng)發(fā)出的指令，來控制各個(gè)推進(jìn)器推力的大小和方向，來抵消船舶收到的各種外力和力矩，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力定位。

標(biāo)簽： 海洋動(dòng)力定位