[发明专利]一种基于改进历史信息的三冗余动力定位系统表决算法

说明书

本发明涉及一种基于改进历史信息的三冗余动力定位系统表决算法，步骤为：S1确定三台控制器在本次表决周期参与数据表决的输出数据：首先计算三台控制器当前表决周期输出与上一表决周期输出的一致程度，即历史一致程度，若为第一时刻则不进行计算；然后计算各控制器输出数据的一致程度，称之为阈值一致程度；最后结合阈值一致程度值与历史一致程度值，确定三台控制器在本次表决周期参与数据表决的输出数据；S2由前几个表决周期计算得到的各控制器历史信息可信度，根据历史信息可信度计算获得各表决数据的分配权值；S3由S1和S2获得的数据，计算获得表决输出。本算法解决了两台控制器同时出现同类型的故障导致认为故障数据满足一致性，进而将正确数据剔除的问题。

技术领域

本发明属于动力定位系统研究领域，涉及三冗余动力定位系统表决算法，具体涉及一种基于改进历史信息的三冗余动力定位系统表决算法。

背景技术

随着科学技术的不断进步，以及人类对能源和生活资源需求的日益增长，人们愈发重视对深海的探索和开发。但传统的锚泊定位系统无法适应深海水域的作业需求，这使得动力定位系统应运而生。

动力定位系统作为深海作业必备的保障设备之一，它能借助船舶自身配备的推进器抵御海上环境的干扰，安全有效地帮助船舶完成位置移动、位置艏向保持和目标跟踪等任务。

为了更好地面对恶劣复杂的海洋环境，以保证海上作业人员与设备的安全，必须尽可能地提高动力定位系统的可靠性。目前动力定位系统主要依靠冗余技术来提高稳定性与可靠性，其原理就是当系统出现故障时，利用冗余部件来接替故障部件，进而保证系统的正常工作。

三冗余动力定位系统(DP3)是目前动力定位领域的最高冗余等级，系统中设计有三台互为热备份的控制计算机，他们独立执行相同的控制程序，且每台控制计算机都会产生一个控制输出，而执行机构只会接受一个控制指令，因此如何将三个控制输出合而为一则显得尤为重要。

表决算法则是将三台控制计算机的输出按照一定的表决策略和逻辑，最终产生一个正确的输出作为最终的控制指令。因此，表决算法性能的优劣对动力定位的控制性能的好坏起着决定性的作用，一个高效、完善的表决算法能够大大提高动力定位系统容错能力。

公开号为CN105334747A，名称为“一种船舶动力定位三冗余计算机数据表决同步方法”的专利中，在数据满足多数一致的情况下运用历史数据来计算权值进行表决，但其一致程度计算只包含本专利中所提到的阈值一致程度，并没有历史一致程度的计算，因而无法解决两台控制计算机同时故障，其数据满足一致性，进而将正常控制计算机剔除的情况。

公开号为CN102944216A，名称为“基于改进表决算法的三冗余船舶动力定位艏向测量方法”的专利中，采用的改进表决算法只是对表决数据进行加权处理后再进行阈值比较，同样也无法解决两台控制计算机同时故障导致将正常控制计算机剔除的问题。

经现有技术检索，未检索到与本专利相近技术方案。

发明内容

本发明为解决两台控制器同时出现同类型的故障导致认为故障数据满足一致性，进而将正确数据剔除的问题，发明了一种基于改进历史信息的三冗余动力定位系统表决算法。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现：

一种基于改进历史信息的三冗余动力定位系统表决算法，其特征在于，包括如下步骤：

S1确定三台控制器在本次表决周期参与数据表决的输出数据，具体为：首先计算三台控制器当前表决周期输出与上一表决周期输出的一致程度，称之为历史一致程度，若为第一时刻则不进行计算；然后统计三台控制器的历史一致程度值，获得阈值一致程度值计算数据，计算各控制器输出数据的一致程度，称之为阈值一致程度；最后结合阈值一致程度值与历史一致程度值，确定三台控制器在本次表决周期参与数据表决的输出数据；