[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

说明书

技术领域

本发明属于工程船舶自动化技术领域，特别是涉及一种耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪系统及其控制方法。

背景技术

目前，随着经济全球化的迅猛发展了，港口的航道建设、填海造地、江河湖泊整治等工程的规模越来越大，对工期要求也越来越高，如何提高挖泥船的疏浚效率就显得尤为迫切。现有的耙吸挖泥船动力没有定位与动态跟踪系统，无法实现耙吸挖泥船或耙头的位置和轨迹的控制，大大降低了疏浚作业的效率和精度，成为挖沟槽、回填作业、挖隧道等精确疏浚的技术难题。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题，而提供一种耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪系统及其控制方法。

本发明的目的之一是提供一种具有结构简单，操作方便，精确控制，模式多样，疏浚效率高等特点的耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪系统。

本发明耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪系统为解决现有技术问题所采取的技术方案是：

耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪系统，其特点是：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。

本发明耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪系统还可以采用如下技术措施：

所述的耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪系统，其特点是：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。

本发明的目的之二是提供一种适合于挖沟槽、回填作业、挖隧道等精确疏浚作业，具有操作方便，精确控制，模式多样，疏浚效率高等特点的耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪控制方法。

本发明耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪控制方法为解决现有技术问题所采取的技术方案是：

耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪控制方法，其特点是：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。

本发明耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪控制方法还可以采用如下技术措施：

所述的耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪控制方法，其特点是：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。

所述的耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪控制方法，其特点是：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。

所述的耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪控制方法，其特点是：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。

所述的耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪控制方法，其特点是：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。

所述的耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪控制方法，其特点是：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。

所述的耙吸挖泥船动力定位与动态跟踪控制方法，其特点是：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模式：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。

本发明具有的优点和积极效果是：