動力定位系統(tǒng)的最新技術進展分析

史斌杰，吳喆瑩

（上海交通大學，上海 200240）

0 引 言

隨著深海技術的不斷發(fā)展和推進，動力定位系統(tǒng)被逐漸廣泛地應用在一些工程船和海洋調查船上。近幾年，一些新造的港作船和大噸位的客滾船上也裝有動力定位系統(tǒng)[1]。本文將分別從動力定位系統(tǒng)的3個組成部分——位置測量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和推力系統(tǒng)分析動力定位系統(tǒng)的最新技術進展。

1 位置測量系統(tǒng)

動力定位系統(tǒng)能達到的精度首先取決于位置測量系統(tǒng)獲得數(shù)據(jù)的精度和速度。只有以足夠的速度和精度獲取所需的信息，才能使控制器計算出推力器指令，使船舶完成預定的任務。控制系統(tǒng)所需的信息包括船舶位置、艏向以及外部干擾力的信息，這些都是由位置測量系統(tǒng)提供的。所以對于動力定位的位置測量系統(tǒng)，不僅要求有非常高的精度，還要有非常高的速度。

動力定位系統(tǒng)主要有如下幾種常用測量系統(tǒng)：聲學系統(tǒng)、張緊索系統(tǒng)、無線電系統(tǒng)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。各種測量系統(tǒng)都有各自的優(yōu)缺點。聲學系統(tǒng)具有較好的精確度，但會受到瞬時或短時間段的干擾；張緊索系統(tǒng)在長時間段內會發(fā)生偏移，所以精確度不如聲學系統(tǒng)，但張緊索不會受瞬時或短時間段的干擾；無線電系統(tǒng)具有較高的精確度，但是抗干擾性能較差，容易受到無線電波、天氣等的干擾，并且覆蓋使用范圍受到信號的限制；全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)能夠迅速、準確、全天候地提供定位導航信息，是目前應用比較廣泛、精度也比較高的定位系統(tǒng)[2]，但成本較高，且相關技術受到有關國家的壟斷。……