[发明专利]耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪系统及其控制方法

权利要求书

1.一种耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪系统，其特征是：动力定位与动态跟踪系统包括控制台、可编程逻辑控制器、航向测量装置、位置测量装置、风向风速测量装置、船舶运动姿态测量装置、推进器和舵机；控制台连接控制可编程逻辑控制器、航向测量装置、位置测量装置、风向风速测量装置、船舶运动姿态测量装置、推进器和舵机，进行船舶动力定位与动态跟踪，精确控制耙吸挖泥船疏浚作业。

2.按照权利要求1所述的耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪系统，其特征是：控制台包括控制计算机、模式转换开关、控制按钮、指示灯和操纵手柄，控制计算机内有信号采集、信号滤波、可编程逻辑控制器和推进器推力分配控制软件和人机界面软件；航向测量装置为电罗经。

3.按照权利要求1所述的耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪控制方法，其特征是：控制台连接控制可编程逻辑控制器、航向测量装置、位置测量装置、风向风速测量装置、船舶运动姿态测量装置、推进器和舵机；控制台采集航向测量装置、位置测量装置、风向风速测量装置、船舶运动姿态测量装置信息，检测耙吸挖泥船和耙头的实际位置与目标位置、实际运动方向和目标方向，根据风、浪和流外界扰动力的影响，计算出恢复到目标位置所需推力的大小，可编程逻辑控制器控制挖泥船上推力器，产生相应的螺距和舵角指令信号，使挖泥船保持所要求的位置和航向，进行耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪，实现精确循迹挖泥。

4.按照权利要求3所述的耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪控制方法，其特征是：控制台精确检测耙吸挖泥船和耙头的实际位置与目标位置偏差，可编程逻辑控制器对挖泥船上推力器进行推力分配，使挖泥船进行自动航迹向挖泥、循迹挖泥、定点挖泥、循迹抛泥、彩虹艏喷疏浚作业。

5.按照权利要求4所述的耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪控制方法，其特征是：自动航迹向挖泥模式是耙吸挖泥船按照设置好的挖泥轨迹方向精确挖泥，至挖泥终点时提升耙管，挖泥结束。

6.按照权利要求4所述的耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪控制方法，其特征是：循迹挖泥模式是耙吸挖泥船按照设置好的挖泥轨迹线精确动态跟踪挖泥，至设计挖泥轨迹线的终点时提升耙管，挖泥结束。

7.按照权利要求4所述的耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪控制方法，其特征是：定点挖泥模式是耙吸挖泥船精确沿着短距离设计航线往复前进/倒退，自动起升/放耙挖泥作业，直至该狭小距离挖泥结束。

8.按照权利要求4所述的耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪控制方法，其特征是：循迹抛泥模式是耙吸挖泥船按照设置好的抛泥轨迹精确动态跟踪抛泥，至抛泥轨迹的终点时关闭泥门，抛泥结束。

9.按照权利要求4所述的耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪控制方法，其特征是：彩虹艏喷模式是耙吸挖泥船按照设置好位置和艏向参数精确控制船舶挖泥；此模式下有三种工作方式：一是精确控制耙吸挖泥船定点定向艏喷作业，二是按照设定轨迹精确控制耙吸挖泥船进行弧线艏喷作业，三是按照设定参数精确控制耙吸挖泥船完成扇面艏喷作业。