[发明专利]一种锚泊自动定位控制方法及控制系统

说明书

本发明公开了一种锚泊自动定位控制方法及控制系统，包括GPS系统、控制指令输入系统、测量系统、核心运算单元和锚机控制单元，GPS系统，为核心运算单元提供船舶三点实时位置数据；控制指令输入系统，用于向核心运算单元输入船舶目标移动位置的控制指令；测量系统，用于测量各个锚机的缆绳张力、缆绳长度、绳速等数据，为核心运算单元的控制运算过程中提供实时动态反馈数据；锚机控制单元，能够与核心运算单元进行数据交互，根据核心运算单元的控制指令对各个锚机进行控制；核心运算单元，是整个系统的核心，负责系统职能分配、运算、输入/输出控制功能。本发明能够实现对8锚机的联合控制，能够根据目标定位位置控制指令，实现精准定位。

技术领域

本发明属于海上工程船舶定位技术领域，具体涉及一种锚泊自动定位控制方法及控制系统。

背景技术

锚泊定位系统是一种广泛应用于船舶近海施工的一种移船定位系统，锚泊控位是指：采用锚、锚缆和锚链，将工程船舶系泊于指定海域，用以限制外力引起的船舶漂移，使其保持在预定位置上的控位。锚泊控位是工程船舶安全作业的关键环节，尤其是在定位要求高或定位水域非常狭小的情况下，对锚泊控位的精准性和安全性要求则更高。

由于施工过程中，由于风浪的影响，船舶的位置会发生偏移，需要对其不断地修正，而且船舶根据施工要求需要频繁的进行移船定位，如果采用传统的人工手动的方式实现，不仅费时费力而且控制精度达不到施工要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种锚泊自动定位控制方法及控制系统，实现了对船舶的自动移动控制和高精度定位。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种锚泊自动定位控制方法，包括以下步骤：

步骤一，首先进行布锚工作，计算出八个锚点的坐标；

步骤二，布锚工作完成后，获取此时船舶的位置数据，计算出船艏向，并计算出船体的四个出锚点的坐标，再根据已经测算得到的八个锚点的坐标信息，计算出八根锚绳的投影面长度；

步骤三，根据输入的船舶在坐标系中的目标定位位置，在坐标系中计算出船体当前位置与目标定位位置的偏差量，或者直接输入船舶需要移动的偏差量，根据偏差量和步骤二中的八个锚点的坐标信息、锚绳投影面长度初始数据计算出八根锚绳的收紧长度控制数据，并生成对各个锚机的运动控制指令，将这些指令发送给对应的锚机控制单元，控制锚机动作，完成船舶的运动到位；

具体来讲，偏差量包括X轴偏差量、Y轴偏差量和船艏向偏差角度，对应的，船体移动控制包括3个步骤：

1，X轴平移：

根据X轴偏差量计算得到船体沿X轴平移后新的四个出锚点的坐标，再根据已经确定的八个锚点的坐标信息计算得到八根锚绳新的投影面长度，进而计算得到八根锚绳中需要收紧的4根锚绳的长度改变量；另外4根锚绳为需要放松的锚绳，船体运动过程中使用伺服刹车恒定在某一个拉力值即可；

2，Y轴平移：

根据Y轴偏差量计算得到船体沿Y轴平移后新的四个出锚点的坐标，再根据已经确定的八个锚点的坐标信息计算得到八根锚绳新的投影面长度，进而计算得到八根锚绳中需要收紧的4根锚绳的长度改变量；另外4根锚绳为需要放松的锚绳，船体运动过程中使用伺服刹车恒定在某一个拉力值即可；

3，原位旋转：

根据船艏向偏差角度计算得到船体原位旋转后新的四个出锚点的坐标，再根据已经确定的八个锚点的坐标信息计算得到八根锚绳新的投影面长度，进而计算得到八根锚绳中需要收紧的4根锚绳的长度改变量；另外4根锚绳为需要放松的锚绳，船体运动过程中使用伺服刹车恒定在某一个拉力值即可。

在上述技术方案中，船体的当前位置的坐标和目标定位位置的坐标是以船体的中心点在坐标系下的位置为坐标。