[发明专利]一种基于环流动量矩减摇的海上稳定平台

说明书

本发明公开了一种基于环流动量矩减摇的海上稳定平台，上部舱段、集中控制器、电池系统、浮力调节系统、上部推进器、深度传感器、下部舱段、下部推进器、多普勒计程仪、动量轮主动控制减摇装置和多个动力定位推进器形成一个结构体；惯导固定在结构体的重心位置；集中控制器分别电性连接电池系统、浮力调节系统、上部推进器、深度传感器、下部推进器、动量轮主动控制减摇装置、惯导、多普勒计程仪和多个动力定位推进器。本发明公开了一种基于环流动量矩减摇的海上稳定平台，具有全频段六自由度运动控制能力，即具有均衡浮力的控制能力，又有抵抗低频纵向、横向和垂向运动的控制能力，同时具有抵抗高频纵摇和横摇运动的控制能力。

技术领域

本发明涉及海洋减摇装置技术领域，更具体的说是涉及一种基于环流动量矩减摇的海上稳定平台。

背景技术

随着我国海洋强国战略的提出，面向深远海复杂海洋环境的海洋探测和资源开发活动亟需稳定海洋平台作为支撑。由于动力定位技术的发展，海上平台的位置控制能力已取得了长足的进步，但姿态控制能力仍存在诸多不足。目前海上平台的减摇稳定方式主要有减摇鳍和减摇水舱两种减摇方式，但由于工作原理上的限制，都存在一定的缺陷。

普通减摇鳍在船舶零航速或低航速情况下，受航速影响，不能有效地进行船舶减摇，且存在所需鳍面积相对较大、增大附体阻力以及减摇效率随海况增加迅速减小等不足；减摇水舱具有结构简单、成本低的优点，但占用空间较大，且由于只能在海浪的作用下被动工作，导致只能在船舶谐摇频率附近才有较好的减摇效果，适应海浪频率的范围较低。

因此，如何提供一种具有全频段六自由度运动控制能力的基于环流动量矩减摇的海上稳定平台是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于环流动量矩减摇的海上稳定平台，具有全频段六自由度运动控制能力，即具有均衡浮力的控制能力，又有抵抗低频纵向、横向和垂向运动的控制能力，同时具有抵抗高频纵摇和横摇运动的控制能力。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于环流动量矩减摇的海上稳定平台，包括：

上部舱段，所述上部舱段内具有上部舱室，所述上部舱室内分别固定有集中控制器、电池系统和浮力调节系统，且所述上部舱段的顶端固定有上部推进器和深度传感器；

下部舱段，所述下部舱段的顶端与所述上部舱段的底端固定，并与所述上部舱段共中轴线，所述下部舱段的底端分别固定有下部推进器、多普勒计程仪和多个动力定位推进器，且所述下部舱段内具有下部舱室，所述下部舱室内固定有动量轮主动控制减摇装置；同时，所述上部舱段、所述集中控制器、所述电池系统、所述浮力调节系统、所述上部推进器、所述深度传感器、所述下部舱段、所述下部推进器、所述多普勒计程仪、所述动量轮主动控制减摇装置和多个所述动力定位推进器形成一个结构体；

惯导，所述惯导固定在所述结构体的重心位置；

所述集中控制器分别电性连接所述电池系统、所述浮力调节系统、所述上部推进器、所述深度传感器、所述下部推进器、所述动量轮主动控制减摇装置、所述惯导、所述多普勒计程仪和多个所述动力定位推进器。

优选的，所述上部舱段和所述下部舱段均为柱状回转体。

优选的，所述上部舱段的中部均沿其中轴线方向贯通有第一容水通孔，且所述第一容水通孔与所述上部舱室不接通，所述下部舱段的中部均沿其中轴线方向贯通有第二容水通孔，且所述第二容水通孔与所述下部舱室不接通，同时所述第一容水通孔和所述第二容水通孔接通形成中空结构。

优选的，所述上部舱段包括：

第一壳体，所述第一壳体上分别开设所述上部舱室，以及贯通所述第一容水通孔，且所述第一容水通孔内固定有贯通有多个第一通水孔的第一垂荡板，同时所述上部推进器固定在所述第一容水通孔内，并远离所述下部舱段；