[发明专利]船

说明书

本发明涉及在强流环境中使用的专用船，用以执行如潮汐涡轮机、波能设备、敷设的电缆等水下资产的安装功能，或者可用来促进基础设施的安装以及执行检查水下区域的功能。

在具有强流的位置处安装如潮汐涡轮机、基础设施、电缆等资产时存在许多需求。例如，潮汐能在地球的某些区域中是一种可靠的能源来源。目前，使用那种能源的产业发展的主要障碍是极高的安装成本。由于这种产业在发展的同时缺少合适的专门用于特定环境的船舶/船，所以这种安装成本非常高。目前的实践是使用适合在石油和天然气行业中使用的船。但这些船还不适合在潮汐环境的急流中进行操作，因此它们还不能有效适用于潮汐设备的安装(包括相关的设备支持的连接)、维修和停运。此外，这些船的日租金费率非常高并且是易变的。季节性价格呈数量级波动是很常见的。

离岸风和波能产业由于选择有许多能量(可以是水流、波或风)的地点，所以在一定程度上也面临着相似的问题，都需要能够在非常不稳和动态的环境下精确地保持停位(位置)的安装船。在潮流快速改变速度和/或方向的情况下，水流中会出现浪涌，并且需要应对阵风和/或复杂的波候。现有的海上施工船在某些风和水流条件下工作能力有限，主要是船的横向，即船的侧边。这种水浪和/或风浪可使船在没有预兆的情况下失去停位并且不得不停止操作，并且还可能导致设备严重受损甚至危及生命。

迄今为止，已有的海上施工船(目前被用于再生能源系统的安装和维修)还无法在极端的风和水流环境下进行可靠的定位。

猎雷是定位水雷但不引爆它们的过程。水雷一旦被定位，就可以被拆除引信、修复或在可控的爆炸中被毁坏，因此声呐装备的使用就是一种应用在猎雷中的基本技术。常见的猎雷声呐涉及单个高清晰的、短程的安装有声呐的船体的使用，该声呐用来观察来自不同方位的物体，以便将该物体分类。到目前为止，海军已在单体船上使用了这种技术，该技术类同于“单只眼睛视力”，对物体进行确认并将其归类为水雷，船必须相对该水雷移动。

三维声呐图像技术一般包含使用侧扫声呐(SSS)，该侧扫声呐包含声呐设备在物体上方的移动以及获取一系列“快照”，这些“快照”之后会沿移动方向被组合在一起，从而形成在声呐束带(覆盖宽度)内的海底的图像。经过海底水雷顶部的上方是非常危险的，这只是因为水雷上内装的一批传感器中的一个或多个触发会有引爆该水雷的风险。

更复杂的合成孔径声呐(SAS)也具有同样的局限性，该合成孔径声呐结合许多声脉冲(acoustic pings)，形成具有比常规声呐的分辨率更高的图像。SAS的原理是沿轨道移动声呐设备并且用几个有效的声脉冲来“照亮(illuminate)”海床上的同一地点。通过连贯地后置处理所有声脉冲的声呐数据，可生成带有改进的沿轨道(along-path)分辨率的图像。

海军组织，尤其是军事海军组织在财政上逐渐被限制，并且价格相对低、高能力的船的实用性将是有利的。

在河流以及高速潮流的急速水流中，在水下资产上方固定位置处保持停位只能通过非常少量的相对大的、强力的和昂贵的船舶来进行。这些船舶仍然只能在稍纵即逝的机遇中进行操作，并且这些船舶由于其相对高的潮湿表面(即船舶的船体在特定条件下与水接触的表面)而能力有限。这些船舶的大尺寸和由此产生的高惯性也不利于其具有高水平的机动性以及对定位需求的快速反应。另外，常规船需要系泊设备来保持停位。由于船的尺寸，所以这些系泊设备安装复杂并且成本相对很高。当拖曳这种系泊设备时，会对其它海下装备(电缆、设备等)构成危害，如果这种系泊设备断裂，它们会处于潜在危险的状态。

关键问题是，常规船被优化，用于在一个方向(前进方向)上航行，同时必须在海下物体的上方保持位置很长时间，即使潮流改变方向。因为这些船并非优化为在这类环境下工作，所以它们一般需要通过旋转180度来使自己重新定位，从而保持指向潮流。这种重新定位需要在静水处进行，使得该船能够保持停位。但是，这个重新定位的时间对于执行必要的海下操作(例如使用遥控水下机器人)而言，也属于工作时间，所以这种操纵会显著地减少已经很有限的时间来执行此类任务。

根据本发明的一个方面，提供了一种船，该船包括多个船体、推进系统以及控制系统，所述推进系统包括位于所述多个船体各端部区域的推进设备，所述控制系统连接至所述推进系统以控制所述推进设备的运行，从而定位所述船体，其中所述推进设备相对各个船体的纵向垂直面成角度。

根据本发明的第二个方面，提供了一种方法，该方法包括将具有多个船体的船固定位置，以及利用控制系统操作所述船的推进系统，以便所述船体基本保持在该位置。