[发明专利]一种海洋石油支持船水面目标跟踪方法及系统

说明书

本发明涉及一种海洋石油支持船水面目标跟踪方法及系统，包括以下步骤：启动水面目标跟踪模块并初始化；获取水面目标平台位置信息以及海洋石油支持船的相对位置信息和初始艏向信息，并导入海洋石油支持船控制器；选择跟踪模式，包括位置跟踪、艏向跟踪和位姿跟踪；海洋石油支持船控制器开始运行跟踪模式，跟踪水面目标平台，并实时更新平台数据；进行位置跟踪轨迹计算、艏向跟踪轨迹计算或位姿跟踪轨迹计算，得到跟踪路径点；根据跟踪路径点计算结果，通过动力定位模块计算得到总推力及推力分配；海洋石油支持船根据跟踪路径点和推力进行水面目标跟踪。该方法及系统有利于根据海上作业的实际情况和作业需求，灵活地对水面目标进行跟踪。

技术领域

本发明属于动力定位船舶控制技术领域，具体涉及一种海洋石油支持船水面目标跟踪方法及系统。

背景技术

动力定位船舶在海洋资源开发中发挥着重要作用，对于深海以及其他不易勘测地区，动力定位船舶能够对开发工作提供重要支撑。作为动力定位船舶的一种典型应用，海洋石油支持船在油气勘探等海洋资源开发领域取得突出贡献。海洋石油支持船分为手动控制和自动控制两种操作模式，由当前航行状态决定。在日常的海洋石油支持船配合钻井平台的工作中，自动操作模式成为不可或缺的存在。而水面目标跟踪作为海洋石油支持船自动跟踪中最常用功能之一，一直得到船舶研发部门极大重视。

在与海上采油平台配合作业过程中，海洋石油支持船水面目标跟踪策略可以分为三种：位置跟踪、艏向跟踪和位姿跟踪。在跟踪海上平台的过程中，需要考虑到目标平台的移动规律：深水钻井平台在海上作业时，受复杂的海洋环境因素影响，深水钻井平台会在风浪流作用下产生位置漂移。现有技术一般只允许海洋石油支持船完成单一工作模式，并没有完善的操作体系使得海洋石油支持船灵活采用跟踪策略。在有风浪流的海洋环境下跟踪海上平台，考虑到海上平台的漂移，现有技术就更显得需要改进。对于灵活的水面目标跟踪，现有海洋石油支持船操作策略明显不足，满足不了海洋石油支持船实际工作需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海洋石油支持船水面目标跟踪方法及系统，该方法及系统有利于灵活地对水面目标进行跟踪。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种海洋石油支持船水面目标跟踪方法，包括以下步骤：

S1、启动水面目标跟踪模块，并对水面目标跟踪功能进行初始化；

S2、获取水面目标平台位置信息以及海洋石油支持船的相对位置信息和初始艏向信息，并将位置跟踪数据和艏向跟踪数据导入海洋石油支持船控制器；

S3、通过水面目标跟踪模块选择跟踪模式，包括位置跟踪、艏向跟踪和位姿跟踪；

S4、海洋石油支持船控制器开始运行跟踪模式，跟踪水面目标平台，并实时更新水面目标平台位置数据；

S5、根据设定的目标跟踪模式，相应进行位置跟踪轨迹计算、艏向跟踪轨迹计算或位姿跟踪轨迹计算，得到跟踪路径点；

S6、根据跟踪路径点计算结果，通过动力定位模块计算得到总推力及推力分配；

S7、海洋石油支持船根据得到的跟踪路径点和推力进行水面目标跟踪，完成实际工程任务。

进一步地，所述位置跟踪的实现方法为：在保持海洋石油支持船的航向不变的前提下，同时保持海洋石油支持船与水面目标平台的相对位置不变；

所述艏向跟踪的实现方法为：海洋石油支持船不随平台移动，仅跟随艏向；

所述位姿跟踪的实现方法为：所述位姿跟踪为位置跟踪和艏向跟踪的的结合，在启动前记录相对水面目标平台的作业窗口位置和水面目标平台艏向，当水面目标平台的位置和艏向发生变化后，海洋石油支持船自动跟踪作业窗口和艏向。

进一步地，所述步骤S6计算得到推力之后，即完成一次计算循环，输出计算结果的同时，返回步骤S4，继续进行下一次计算循环。