[发明专利]一种支持平台靠泊钻井平台的航迹规划方法

说明书

本发明涉及一种支持平台靠泊钻井平台的航迹规划方法，所述规划方法包括如下步骤：（1）定靠泊阶段划分点：以目标平台为中心，划分点A、点B、点C、点D和点E；（2）E点至D点平台靠泊航迹规划；（3）D点至C点平台靠泊航迹规划；（4）C点至B点平台靠泊航迹规划；（5）B点至A点平台靠泊航迹规划。本发明的优点在于：本发明支持平台靠泊钻井平台的航迹规划方法，能够针对靠泊环境条件，科学选取靠泊路径上的路径点，将靠泊过程分段，不同阶段所采取不同的控制策略，使靠泊路径安全、经济、易操作，避免支持平台和目标平台及其附属物相撞，极大保证安全。

技术领域

本发明涉及支持平台的航线规划领域，特别涉及一种深水半潜式支持平台靠泊钻井平台的航迹规划方法。

背景技术

随着海洋油气资源开发技术的进步，世界范围内海洋钻井平台数量快速增长，深水半潜式支持平台可为钻井平台提供物资补给、存储和转运，并为平台作业人员提供良好、舒适的生活设施、环境和医疗服务。由于海洋环境恶劣多变，平台受力状态复杂，两平台间的相对运动，都有可能造成支持平台在靠泊钻井平台过程中发生碰撞等安全事故。

因此，急需研发一种在靠泊过程中避免支持平台与钻井平台发生碰撞，极大保证安全的支持平台靠泊钻井平台的航迹规划方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种靠泊过程中能够避免支持平台与钻井平台发生剧烈碰撞，极大保证安全的支持平台靠泊钻井平台的航迹规划方法；其主要是在风、浪、流的干扰坏境下，找到一条从支持平台当前位置到目标位置用时短、易操纵、安全系数高的最优路径；航迹规划是根据靠泊目标规划出满足约束条件的航行轨迹，是自动靠泊中的关键组成部分。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：支持平台靠泊钻井平台的航迹规划方法，其创新点在于：所述规划方法包括如下步骤：

(1)定靠泊阶段划分点：以目标钻井平台为中心，定义距离目标平台外轮廓38m处为靠泊就位点，记作点A，定义距离目标平台外轮廓100m为靠泊姿态调整点，记作点B，所述点A与点B同处同一直线，且点A与点B位于目标平台的同一侧；以目标钻井平台为圆心，500米为半径所在圆上的一点为靠泊路径调整点，记作点C；以目标钻井平台为圆心，1000米为半径所在圆上的一点为靠泊最佳进入点，记作点D；以目标钻井平台为圆心，2海里为半径所在圆上的一点为准备靠泊点，记作点E；

(2)E点至D点平台靠泊航迹规划：

a.确定初始最佳艏向：在E点根据当前风浪流信息估算支持平台所受环境力，即风浪流合力方向，确定初始靠泊航迹最佳进入方向，计算D点位置；

b.航迹规划：考虑靠泊路径中障碍物碰撞，规划一条用时最短的航迹；

(3)D点至C点平台靠泊航迹规划：

a.确定最佳艏向：根据风浪流作用力，计算环境力合力方向，调整向目标平台靠泊最佳进入方向；

b.航迹规划：靠泊过程中根据环境力方向变化支持平台艏向自适应调整，即支持平台艏向与环境力合理方向保持在一条直线上，规划一条环境最优艏向的航迹；

(4)C点至B点平台靠泊航迹规划：

a.确定最佳艏向：根据风浪流作用力，计算环境力合力方向，调整向目标平台靠泊最佳进入方向；

b.航迹规划：靠泊过程中根据环境力方向变化支持平台艏向自适应调整，即支持平台艏向与环境力合理方向保持在一条直线上，规划一条环境最优艏向的航迹；

(5)B点至A点平台靠泊航迹规划：

a.调整姿态：根据目标平台靠泊点位置调整支持平台姿态，对准目标平台靠泊点；

b.实时测量目标平台距离；

c.航迹规划：保持艏向平移至A点。