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船舶动力定位模拟器综述

重庆交通大学学报（自然科学版） 2017年第2期36卷 108-114页

作者：钱小斌尹勇孙霄峰张秀凤大连海事大学航海动态仿真和控制实验室辽宁大连116026

动力定位模拟器是一种介于理论研究和实际应用的闭环控制仿真系统,其通过虚拟现实技术来模拟动力定位系统的功能和操作环境。动力定位模拟器主要用于动力定位操作员的培训,但国内尚未研制出自主知识产权的动力定位模拟器。通过对动力定... 详细信息

动力定位模拟器是一种介于理论研究和实际应用的闭环控制仿真系统,其通过虚拟现实技术来模拟动力定位系统的功能和操作环境。动力定位模拟器主要用于动力定位操作员的培训,但国内尚未研制出自主知识产权的动力定位模拟器。通过对动力定位系统和动力定位模拟器的国内外研究现状进行了综述,列举了相关国际组织如英国航海学会、国际海洋工程承包商协会、挪威船级社等对DP模拟器用于培训和认证的具体规定,以及对DP模拟器的分类,并提出了一种动力定位模拟器的体系架构以及我国开发DP模拟器的可行途径。

关键词：船舶工程动力定位模拟器发展状况性能标准系统组成

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船舶动力定位模拟器自动定位功能研究与实现

舰船科学技术 2016年第7期38卷 39-43页

作者：钱小斌尹勇张秀凤大连海事大学航海动态仿真和控制实验室辽宁大连116026

为了自主研发功能完备、扩展性好的船舶动力定位模拟器,分析船舶动力定位模拟器中各个模块的功能,对现有航海模拟器的系统架构进行改进,提出适用于多单元协同仿真的船舶动力定位模拟器系统架构。根据动力定位系统自动定位模式的原理,设... 详细信息

为了自主研发功能完备、扩展性好的船舶动力定位模拟器,分析船舶动力定位模拟器中各个模块的功能,对现有航海模拟器的系统架构进行改进,提出适用于多单元协同仿真的船舶动力定位模拟器系统架构。根据动力定位系统自动定位模式的原理,设计动力定位控制器和推力分配算法,提出使用Direct2D图形技术来设计动力定位人机交互界面。最后在所设计的动力定位模拟器系统架构下,以1艘动力定位供给船为仿真对象实现在不同海况条件下的自动定位功能和系统信息显示,并验证算法的有效性。

关键词：动力定位模拟器系统架构自动定位人机界面

遗传算法在船舶动力定位模拟器推力系统中的应用

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舰船科学技术 2019年第8期41卷 34-36页

作者：任莉丽内蒙古交通职业技术学院内蒙古赤峰024005

动力定位系统是大型船舶辅助推力系统,其利用各类传感器、GPS及水声处理器计算海洋中变幻莫测的风、浪、水流作用力,提供对应的推力进行抵消,从而保障船舶按照预定的航速、航向运行。本文研究了船舶动力定位模拟器结构,利用遗传算法对... 详细信息

动力定位系统是大型船舶辅助推力系统,其利用各类传感器、GPS及水声处理器计算海洋中变幻莫测的风、浪、水流作用力,提供对应的推力进行抵消,从而保障船舶按照预定的航速、航向运行。本文研究了船舶动力定位模拟器结构,利用遗传算法对各类传感器采集数据进行融合,对模拟器数据故障进行分析,最后验证了算法有效性。

关键词：数据融合动力定位模拟器遗传算法

神经网络在船舶动力定位模拟器控制系统中的应用

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舰船科学技术 2018年第3X期40卷 22-24页

作者：陈丽广安职业技术学院，四川广安638000

随着近海资源日渐枯竭,远洋自然资源的开发和利用技术成为了研究热点。远洋水域深度较大,船舶在采用传统的锚泊式定位时会发生走锚等问题,因此,必须采用动力定位技术。船舶动力定位系统由位置测量、控制器和推进器3部分组成,可以实现精... 详细信息

随着近海资源日渐枯竭,远洋自然资源的开发和利用技术成为了研究热点。远洋水域深度较大,船舶在采用传统的锚泊式定位时会发生走锚等问题,因此,必须采用动力定位技术。船舶动力定位系统由位置测量、控制器和推进器3部分组成,可以实现精准可靠的海上定位,对船舶和海上作业平台有重要意义。动力定位模拟器是船员进行动力系统操作培训的重要设备,本文结合神经网络算法和相应的数学模型,设计和开发了船舶动力定位模拟器的控制系统。

关键词：神经网络动力定位模拟器走锚数学模型

面向船舶动力定位模拟器的推力分配仿真子系统开发

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船舶工程 2014年第4期36卷 96-100页

作者：刘学军吴德烽杨国豪尹自斌集美大学轮机工程学院福建厦门361021

船舶动力定位(Dynamic Positioning,DP)模拟器主要依赖进口,国内尚未研制具有自主知识产权的DP模拟器。DP模拟器由控制子系统、推力分配子系统、测量子系统和船舶作业三维显示等多个子系统组成。在消化吸收DP模拟器相关技术的基础上,通... 详细信息

船舶动力定位(Dynamic Positioning,DP)模拟器主要依赖进口,国内尚未研制具有自主知识产权的DP模拟器。DP模拟器由控制子系统、推力分配子系统、测量子系统和船舶作业三维显示等多个子系统组成。在消化吸收DP模拟器相关技术的基础上,通过研究推力分配算法,提出采用C#中WPF技术完成DP推力分配仿真子系统的设计与实现。仿真结果表明,该仿真子系统能够有效地模拟多个推进器的推力和方位角变化情况。

关键词：动力定位模拟器推力分配仿真 WPF

船舶动力定位模拟器中的推力系统关键技术研究

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船舶动力定位模拟器中的推力系统关键技术研究

作者：刘学军集美大学

学位级别：硕士

随着人类对海洋的开发与探索逐渐深入，传统锚泊定位方法已经无法满足船舶深海作业的要求，动力定位(DP)船舶的广泛使用已成为必然趋势，DP操作员也将变得不可或缺。然而，DP操作员的培训需要完善的培训设备，动力定位模拟器就是DP培训... 详细信息

随着人类对海洋的开发与探索逐渐深入，传统锚泊定位方法已经无法满足船舶深海作业的要求，动力定位(DP)船舶的广泛使用已成为必然趋势，DP操作员也将变得不可或缺。然而，DP操作员的培训需要完善的培训设备，动力定位模拟器就是DP培训的主要设备。推力系统作为动力定位模拟器的重要组成部分，通过将控制系统发送到各推进器的推力大小和方向指令实现，产生相应的推力，完成船舶动力定位。本文对动力定位模拟器中的推力仿真子系统，进行系统深入的建模与仿真研究，完成推力仿真子系统的设计与开发，为研制动力定位模拟器奠定理论与实践基础。本文主要完成工作总结如下：(1)对船舶动力定位模拟器的研究现状进行阐述，介绍了船舶动力定位模拟器的组成，详细分析其涉及的关键技术，最后分析了船舶动力定位模拟器中的推力仿真子系统主要研究内容。(2)对推进器的工作特性进行介绍，其中包括推力和力矩的计算公式，船体与螺旋桨的相互作用以及推进器效率。进一步的，考虑动力定位船舶在定点控位和航迹控制两种状态下作业，推进器转速的求解问题。(3)分别采用广义逆推力分配算法、构造矩阵零空间的推力分配算法以及组合偏置推力分配算法三种推力分配算法，对同一推力目标指令进行仿真分配，从仿真结果分析三种推力分配算法的异同以及各自的优缺点，针对三种推力分配算法的仿真结果分析对比，提出一种改进的推力分配算法，并通过仿真验证改进推力分配算法的优势。(4)在(2)和(3)的基础上，采用C#中的WPF技术，完成了推进器数学模型建立、实现推力分配算法以及推力仿真子系统仿真软件的开发，所开发的仿真子系统能够融入到动力定位模拟器中，成为未来动力定位模拟器的一部分。最后，总结全文并提出进一步的研究设想。

关键词：动力定位模拟器推力分配推力系统仿真子系统

同方学位论文库评论

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一种船舶动力定位模拟器的数值仿真方法

一种船舶动力定位模拟器的数值仿真方法

第十二届武汉地区船舶与海洋工程研究生学术论坛

作者：陈湛武汉理工大学交通学院海洋工程系

随着深海工程的发展,锚泊定位已经不能满足人们的需要,而船舶动力定位技术逐渐成为了主流。为深入动力定位技术的应用研究,提出一种基于Matlab/Simulink框架的数值仿真方法。结合船舶线性运动模型、一阶波浪干扰模型和动力定位模型,分... 详细信息

随着深海工程的发展,锚泊定位已经不能满足人们的需要,而船舶动力定位技术逐渐成为了主流。为深入动力定位技术的应用研究,提出一种基于Matlab/Simulink框架的数值仿真方法。结合船舶线性运动模型、一阶波浪干扰模型和动力定位模型,分析动力定位船舶在不同海况下的平面运动特性,并基于Matlab/Simulink框架构建了动力定位船舶的平面运动仿真模型,分析了动力定位船舶在不同环境干扰下的回转运动规律。结果表明,该仿真方法可行、有效,为动力定位模拟器的实践研究提供了新的研究思路。

关键词：动力定位模拟器 Matlab/Simulink框架环境干扰数值仿真

来源： cnki会议评论

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动力定位操作员模拟器培训初探

航海教育研究 2016年第3期33卷 59-61页

作者：王新辉陈丽宁广州航海学院广州510725 大连海事大学航海学院辽宁大连116026

介绍动力定位操作员适任培训的四个阶段的流程以及动力定位模拟器的功能,结合适任培训流程和动力定位模拟器的功能,对动力定位操作员模拟器培训进行研究,分析了模拟器培训的主要内容和评估模式。

关键词：动力定位船舶动力定位操作员动力定位模拟器

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海上不规则波浪扰动对船舶运动的影响

交通运输工程学报 2016年第3期16卷 116-124页

作者：钱小斌尹勇张秀凤李业大连海事大学航海学院辽宁大连116026

针对动力定位船舶高精度六自由度运动数学模型的需求,研究了不规则海浪扰动的建模方法及其对船舶运动的影响,对比了长峰波与短峰波的波面形状及其产生的波浪力和力矩;基于傅汝德-克雷诺夫假设,将船舶近似为箱型船,建立了长峰和短峰不规... 详细信息

针对动力定位船舶高精度六自由度运动数学模型的需求,研究了不规则海浪扰动的建模方法及其对船舶运动的影响,对比了长峰波与短峰波的波面形状及其产生的波浪力和力矩;基于傅汝德-克雷诺夫假设,将船舶近似为箱型船,建立了长峰和短峰不规则波对动力定位船舶产生的扰动时域模型;基于微幅波假设和线性叠加原理,采用中国沿海的频率谱和国际拖曳水池会议推荐的扩散函数,建立了长峰和短峰不规则波的三维波面模型,并对一艘动力定位船舶进行了主浪向角为90°、135°和180°的仿真验证。仿真结果表明:长峰波和短峰波所产生的一阶波浪力均呈高频振动变化;当主浪向角为90°时,长峰波产生的一阶波浪纵向力、纵摇力矩、横摇力矩接近于0;当主浪向角为180°时,长峰波产生的一阶波浪横向力、艏摇力矩、横摇力矩接近于0;长峰波产生的二阶波浪力和力矩比短峰波大19.2%;短峰波较长峰波在形状上更具有不规则性和不对称性,短峰不规则波可对船舶在波浪中的运动产生较大影响。

关键词：船舶工程动力定位模拟器线性叠加短峰波长峰波扰动