船舶动力定位技术简述
海上风电设备安装中的船舶动态定位技术研究
海上风电设备安装中的船舶动态定位技术研究概述随着全球对可再生能源的需求不断增加，海上风电作为一种环保的能源替代方案受到了广泛关注。
然而，海上风电的安装面临着许多挑战，其中之一是让船舶在复杂的海洋环境中准确定位，确保正确而安全地安装风力发电设备。
本文将探讨海上风电设备安装中的船舶动态定位技术的研究进展，以帮助解决这一挑战。
船舶动态定位技术的意义在海上安装风力发电设备时，准确地将船舶定位在目标位置是至关重要的。
船舶动态定位技术可以帮助船舶在恶劣的海洋环境中保持稳定的位置，以确保安全的工作环境，并准确地安装海上风电设备。
船舶动态定位技术的原理船舶动态定位技术基于全球定位系统（GNSS）、惯性导航系统（INS）和船载传感器等多种技术。
GNSS通过卫星定位系统提供船舶的位置信息，INS利用陀螺仪和加速度计等传感器测量船舶的运动状态。
结合这些数据，船舶动态定位系统可以实时计算和调整船舶的准确位置。
现有的船舶动态定位技术目前，有几种主要的船舶动态定位技术被广泛应用于海上风电设备的安装中。
首先，动力定位系统（DP）是一种通过控制船舶的推进力和方向，保持其在目标位置上的定位的技术。
这种系统在船舶上安装推进器和舵，结合GNSS和INS 数据来计算船舶位置，并通过自动控制系统来调整船舶的运动。
DP系统具有快速反应和高精度的特点，能够适应恶劣的海洋环境，但也面临着高成本和对船舶动力系统的需求高的挑战。
其次，相位测距系统（PRS）是一种利用声波在水中的传播速度进行定位的技术。
PRS系统在海底安装测距器，并通过发送和接收声波信号来测量船舶与参考点之间的距离。
结合GNSS和INS数据，PRS系统可以计算船舶的准确位置。
相比于DP系统，PRS系统具有较低的成本和较弱的对船舶动力系统的需求，但受到水声传播环境的影响。
最后，图像处理技术也被用于船舶动态定位中。
通过使用船舶上的相机和计算机视觉算法，可以实时捕捉和识别周围海洋环境中的特征，例如岩石、航标和其他船只。
基于动力定位系统的船舶航行控制技术研究
基于动力定位系统的船舶航行控制技术研究船舶航行控制技术是船舶行驶过程中必不可少的关键技术之一。
对于大型船舶来说，尤其是在恶劣的海况下，航行控制技术的研究与应用更为重要。
本文将讨论基于动力定位系统的船舶航行控制技术的研究与应用。
动力定位系统，简称DP系统，是一种通过向船舶提供具有精确持续推力的定位的技术。
它通过集成全球定位系统（GPS）、陀螺仪、雷达等设备，并通过船舶上的动力装置，实现持续推力，从而实现对船舶的精确控制。
DP系统在船舶航行中有着广泛的应用，例如海洋勘探作业、海上风电场建设、油田开发等。
在船舶航行控制技术的研究中，DP系统具有重要的地位和作用。
首先，DP系统通过实时数据采集和处理，提供高精度的船舶定位信息，使得船舶能够准确掌握当前位置和运动状态。
其次，DP系统通过控制船舶发动机和转向设备，实现对船舶推进力的精确控制，从而使船舶能够按照预定的航线和速度进行航行。
此外，DP系统还具备故障检测与容错能力，当发生故障时能够自动切换到备用系统，保证船舶的航行安全。
在航行控制技术的研究中，需要对DP系统的核心算法进行深入研究。
其中，船舶动力装置的控制算法是船舶航行控制的关键。
在控制算法的研究中，需要考虑以下几个方面：首先，需要建立精确的船舶动力学模型。
船舶在海洋环境中的运动包括旋转、平移和航向等多个自由度，因此，建立精确的船舶动力学模型对于控制算法的设计至关重要。
其次，需要设计合适的控制策略。
由于船舶的特殊性，例如质量大、惯性大等，使得航行控制具有一定的难度。
因此，在设计控制策略时，需要考虑到船舶特性的影响，确保船舶能够按照预定的轨迹进行航行。
此外，在航行控制技术的研究中，还需要考虑到海洋环境对船舶的影响。
例如，海浪、海流等环境因素会对船舶的运动产生一定的影响，因此，在航行控制技术的研究中，需要考虑到这些环境因素，并通过传感器等设备采集相关数据，为控制算法的设计提供准确的输入。
除了研究船舶航行控制技术本身，基于动力定位系统的船舶航行控制技术还有广泛的应用领域。
浅谈船舶动力系统的定位控制技术
１ ． ３ 工作原理
船 舶 动 力 系 统 定 位控 制 技术 的测 量 系 统 可 以对 船 舶 的运行 状态 和 外部 环境 做 出测 算 ，并分 析 出船 舶位 置 和预 定船 舶位 置 的偏 差 ； 之后 控 制系 统会 根 据测 量 系统 得 出 的相 应数 据 进行 分析 处 理 ，得 出解 决这 种偏 差 所 需 要 的推力 大 小和 方 向 ； 最 后 推进 系 统会 根据 控制 系 统发 出的推力 信号 提供 相应 的推 力 ， 来对 船舶 收 到 的风 、 浪、 流等 外力 做 一个 抵抗 ， 保 证 船舶 能够 处 在一 个 稳定 的定 位体 系 中 。
统 的定位 控 制技 术进 行研 究 。
关键词
船舶 ； 动 力 系统 ； 定位 ； 控 制 中图 分类号 ｕ ６ 文献 标识 码 Ａ
文章 编 号
２ ０ ９ ５ － ６ ３ ６ ３（ ２ ０ １ ７ ）１ ０ － ０ ０ ０ ６ － ０ １
海 洋 资源 的开 发 已经 成 为 人 类 解 决 可 利 用 资 源 短 缺 的重 要途 径 ， 为 了 更好 的对 海 洋资 源 的开 发和 利用 需 要 解决 复杂 的海洋 环 境 ， 因此 ， 需要 开 发 出定位 精确 度 更 好 的船 舶装 置 。传 统 的船 舶定 位系 统 是单 纯地 利 用锚 泊 技术 将 船舶 进 行定 位 ， 定位 精 度差 且 需要 多 次进 行复 杂 的抛 锚 起锚 动 作 ，已经 难 以适 应新 的海 洋 资源 开 发需 求 。船 舶 动力 系 统 的定位 技 术研 究将 传 统锚 泊技 术 的缺 陷进行 了有效 的弥补 ， 可 以将船舶的轨迹保持和船舶作 业 平 台的 定位 更 好 的保 持 。船舶 动 力系 统 的定 位技 术可 以对船 舶 的动 力 推进 器进 行 自动 化 控制 ， 使 推 进器 产生 的力可 以和风 、浪 、流 等进 行抵 消 ， 使 船舶 可 以按 照较 好 的既定 航道 航行 或 者定 位 。
船舶动力自定位原理
船舶动力自定位原理船舶动力自定位是指船舶利用自身动力系统进行定位的技术。
它通过船舶上的传感器感知周围环境，利用定位算法和数据处理技术计算出船舶的位置坐标，并及时更新船舶的位置信息。
船舶动力自定位技术在船舶导航、海洋勘测、海洋科学研究等领域具有广泛的应用。
船舶动力自定位的原理是基于船舶的动力系统和相关传感器。
船舶通常配备有GPS（全球定位系统）、GNSS（全球导航卫星系统）、惯性导航系统（INS）、罗经、声纳等传感器。
这些传感器能够提供船舶的航向、航速、倾斜、加速度等信息。
在船舶动力自定位中，这些传感器的数据是确定船舶位置的重要依据。
在船舶动力自定位中，GPS是一种常用的定位技术。
GPS系统通过接收卫星发射的信号来确定地面或船舶的位置。
船舶上的GPS接收机接收卫星的信号后，通过计算卫星与接收机之间的时间差和卫星的位置信息，可以计算出船舶的位置。
GPS定位的优点是精度高、全球覆盖范围广，但在某些情况下，如天气恶劣、建筑物遮挡等情况下，GPS信号可能不稳定，导致定位精度下降。
除了GPS，船舶还可以利用惯性导航系统进行定位。
惯性导航系统是一种利用加速度计和陀螺仪等传感器来测量船舶的加速度和角速度，从而计算船舶位置和姿态的技术。
惯性导航系统具有高精度、实时性强的特点，但随着时间的推移，由于传感器的误差会累积，导致定位精度下降。
船舶动力自定位还可以利用声纳技术进行定位。
声纳是一种利用声波传播原理进行测距和定位的技术。
船舶上的声纳设备发射声波，当声波遇到物体后会发生反射，船舶上的声纳接收器可以接收到反射回来的声波信号。
通过计算声波的传播时间和声速，可以计算出船舶与物体之间的距离，从而确定船舶的位置。
船舶动力自定位技术的核心是利用传感器的数据进行定位计算。
通过船舶上的传感器获取的数据，结合定位算法和数据处理技术，可以计算出船舶的位置坐标。
定位算法可以根据不同的应用需求选择，如卡尔曼滤波算法、粒子滤波算法等。
数据处理技术可以对传感器的数据进行滤波、校正、融合等处理，以提高定位的精度和可靠性。
船舶动力定位技术简述（5篇范文）
船舶动力定位技术简述（5篇范文）第一篇：船舶动力定位技术简述1.动力定位技术背景1.1 国外动力定位技术发展目前，国际上主要的动力定位系统制造商有Kongsberg公司、Converteam公司、Nautronix公司等。
下面分别介绍动力定位系统各个关键组成部分的技术发展现状。
1．动力定位控制系统1)测量系统测量系统是指动力定位系统的位置参考系统和传感器。
国内外动力定位控制系统生产厂家均根据船舶的作业使命选择国内外各专业厂家的产品。
位置参考系统主要采用DGPS，水声位置参考系统主要选择超短基线或长基线声呐，微波位置参考系统可选择Artemis Mk 4，张紧索位置参考系统可选择LTW Mk，激光位置参考系统可选择Fanbeam Mk 4，雷达位置参考系统可选择RADius 500X。
罗经、风传感器、运动参考单元等同样选择各专业生产厂家的产品。
2)控制技术20世纪60年代出现了第一代动力定位产品，该产品采用经典控制理论来设计控制器，通常采用常规的PID控制规律，同时为了避免响应高频运动，采用滤波器剔除偏差信号中的高频成分。
20世纪70年代中叶，Balchen等提出了一种以现代控制理论为基础的控制技术-最优控制和卡尔曼滤波理论相结合的动力定位控制方法，即产生了第二代也是应用比较广泛的动力定位系统。
近年来出现的第三代动力定位系统采用了智能控制理论和方法，使动力定位控制进一步向智能化的方向发展。
智能控制方法主要体现在鲁棒控制、模糊控制、非线性模型预测控制等方面。
2001 年 5 月份，挪威著名的 Kongsberg Simrad 公司首次展出了一项的新产品—绿色动力定位系统（Green DP），将非线性模型预测控制技术成功地引入到动力定位系统中。
Green DP 控制器由两部分组成：环境补偿器和模型预测控制器。
环境补偿器的设计是为了提供一个缓慢变化的推力指令来补偿一般的环境作用力；模型预测控制器是通过不断求解一个精确的船舶非线性动态数学模型，用以预测船舶的预期行为。
动力定位的名词解释
动力定位的名词解释动力定位是一种技术手段，通过使用推进系统组合和姿态控制系统，使船舶、深潜器或无人潜水器能够在海洋中精确地定位并保持合适的位置。
它是一项关键的海洋工程技术，广泛应用在海洋科研、海洋石油勘探、海底管道铺设、海底救援等领域，为人类在海洋环境中开展各种活动提供了重要的支持。
一、动力定位的基本原理动力定位的基本原理是通过利用船舶或潜水器上的推进系统和姿态控制系统，根据外部环境的变化实时调整，以保持船舶或潜水器的位置和方向稳定。
推进系统能控制船舶或潜水器的位置和运动速度，常用的推进系统包括船舶的推进螺旋桨和潜水器的水动力推进器。
当环境变化导致船舶或潜水器偏离目标位置时，推进系统会相应地调整船舶或潜水器的推进力，使其回到目标位置。
姿态控制系统用于控制船舶或潜水器的姿态，包括船舶的舵机和潜水器的姿态控制锚。
当环境变化导致船舶或潜水器产生偏航、横倾或纵倾等姿态变化时，姿态控制系统会相应地通过调整舵角或改变锚点位置来保持船舶或潜水器的稳定姿态。
二、动力定位的关键技术1. 定位系统动力定位依赖于先进的定位系统来获取船舶或潜水器的当前位置信息。
常用的定位系统包括全球定位系统（GPS）、惯性导航系统（INS）、声纳测距系统和激光测距系统等。
借助这些系统，船舶或潜水器可以获取准确的位置信息，并通过与目标位置进行比对，实现精确的定位和控制。
2. 船舶或潜水器的动力系统动力定位需要可靠、高效的动力系统来提供推进力。
船舶常使用内燃机、电动机或涡轮机等推进设备，而潜水器则通常采用水动力推进器。
这些动力系统能够根据实时的环境变化，精确地调整推进力，使船舶或潜水器能够保持目标位置的稳定性。
3. 自适应控制算法自适应控制算法是动力定位的核心技术之一。
通过传感器监测环境变化和目标位置信息，控制算法可以实时调整推进系统和姿态控制系统，以实现船舶或潜水器的精确定位。
自适应控制算法能够根据环境的复杂性和实时需求，快速响应并调整系统参数，以适应不同情况下的定位需求。
高性能船舶动力定位系统技术分析
高性能船舶动力定位系统技术分析摘要：对国外一些船舶动态定位控制系统设计方案的控制精度和响应速度控制问题等进行了分析和研究，提出了相应的改进方案。
根据定位控制系统设备情况的基本配置，分析了系统的基本工作原理，得到了定位控制系统的基本数学模型和传递函数，并根据控制系统的工作特性提出了解决问题的方法。
该方法采用了控制系统中的神经网络控制算法，代替了原方案中的多级系统控制算法。
与改进方案的控制性能相比，改进方案的控制性能大大提高。
关键词：高性能；船舶；定位系统；技术分析1 前言某造船厂为国外某公司承造的多用途工作船具有向钻井平台输送物资、起锚、消防、救生及拖带船舶和钻井平台等作业功能。
根据该船设计任务书的要求，该船必须配置动力自动定位系统，既能克服自动化操船问题，又能解决该船在大风浪下的安全作业问题。
该系统原由国外某公司进行设计，使用表明，其系统的设计方案基本可行，但尚有改进之处。
本文对该系统的基本设计思路进行了分析和研究，提出了系统的设计改进方案，仿真结果表明该改进方案优于原设计方案，可供有关人员参考及借鉴。
2 原设计方案根据DNV规范及船东的要求，设计方提出了本船动力定位系统的设计方案的基本配置如下：2.1电力系统电力系统包括2台2 000 kW的轴带发电机，2台1 360 kW及500 kW的主柴油发电机，1台200 kW的应急发电机，12屏的主配电板一个，应急配电板一个，电站设有电站管理系统，可实现自动起停机组、自动并车、转移负载、大功率负载询问、故障报警及处理功能。
电力系统为动力定位系统的侧推、方位推等设备提供驱动动力，为各设备及控制系统提供工作电源。
2.2推进系统推进系统包括2台主机及齿轮箱、2根轴系及2个可调桨、2台舵机、艏艉侧推及方位推各1个以及相关的辅助设备等。
在推进系统中，方位推与艏侧推、艉侧推与桨及舵、主机与轴带电机之间可互为备用，能够保证推进系统的有效运性，从而确保动力定位系统的功能能够安全可靠地实现。
深海油气固井撬(船)的动力定位与航行控制研究
深海油气固井撬（船）的动力定位与航行控制研究概述：深海油气固井撬（船）是用于在深海区域进行石油和天然气固井作业的特殊船只。
其动力定位和航行控制系统很关键，对于保证作业的安全、高效进行起着重要的作用。
本文将研究深海油气固井撬（船）的动力定位与航行控制，并探讨相关技术和方法。
一、动力定位技术1.1 动力定位原理动力定位（DP）是指通过船舶自身动力系统，利用定位设备和控制系统，在不依赖锚链的情况下保持船舶在目标位置上的稳定。
深海油气固井撬（船）的动力定位系统需要具备定位准确、实时性强、抗风浪、抗潮流等特点。
1.2 动力定位设备动力定位设备包括定位传感器、船舶动力系统和控制系统。
定位传感器主要包括全球卫星导航系统（GNSS）、惯性导航系统（INS）和声纳等，船舶动力系统则需要满足船舶各个方向上的推力需求。
控制系统负责接收传感器数据，计算控制指令，驱动船舶动力系统调整姿态。
1.3 动力定位精度评估深海油气固井作业对动力定位精度要求较高，需要评估系统的定位精度。
评估方法包括船舶GPD（Global Positioning System Differential）系统的差分定位、相对定位技术和误差分析等。
二、航行控制系统2.1 航迹规划与路径跟踪深海油气固井撬（船）的航行控制系统需要具备航迹规划和路径跟踪的功能。
航迹规划是指根据任务需求和环境条件，通过制定航行计划确定最佳路线；路径跟踪是指通过控制船舶的航向和航速，使其按照规定的航迹进行航行。
2.2 环境感知与避碰技术深海油气固井撬（船）在复杂的海上环境中进行作业，需要具备环境感知和避碰技术。
环境感知通过雷达、摄像头等传感器获取海上障碍物和其他船只的信息，避碰技术则根据这些信息做出智能决策，以避免碰撞和危险。
2.3 船舶姿态控制船舶姿态控制是指控制船舶的航向、纵倾、横摇和增仰等。
在深海油气固井作业中，船舶姿态控制对于保证固井操作的准确性和稳定性至关重要。
姿态控制技术包括舵机系统、艏推进器、减摇装置等。
基于动力定位系统的船舶自主导航技术
基于动力定位系统的船舶自主导航技术船舶自主导航技术是指船舶借助各种传感器和系统，通过自主控制和决策，实现在没有人为操纵的情况下完成航行任务的能力。
它可以提高船舶的安全性和效率，同时减轻人员工作负担。
基于动力定位系统是船舶自主导航技术中的一种重要技术手段。
动力定位系统是一种能够通过控制船舶的动力和舵轮，使其保持固定在空间位置上的技术。
通过精确控制船舶的主推进器和辅助设备，结合卫星导航系统和传感器，动力定位系统可以在没有锚泊设备的情况下，使船舶实现精确定位和持续稳定的工作状态。
基于动力定位系统的船舶自主导航技术具有以下优势：首先，基于动力定位系统的船舶自主导航技术能够提高船舶的自主性和灵活性。
船舶不再依赖锚泊设备，而是通过动力装置实现准确控制和调整。
这使得船舶在复杂环境中进行航行时能够更好地适应不同的海况和气象变化，提高了船舶的适航能力。
其次，基于动力定位系统的船舶自主导航技术具有较高的精准度。
动力定位系统结合卫星导航系统和传感器，可以实时获取船舶的位置和姿态信息，并将这些信息用于控制船舶的动力和舵轮。
这使得船舶在自主导航过程中能够保持稳定的工作状态，确保航行的准确性和精确性。
此外，基于动力定位系统的船舶自主导航技术还可以提高船舶的安全性和可靠性。
传统的锚泊系统存在着依赖天气、海底地形和锨泊设备本身的制约，容易出现锚滑移、锚链断裂等安全隐患。
而基于动力定位系统的船舶自主导航技术能够通过实时监测和控制船舶的位置和姿态，减少人为操作的风险，最大限度地提高船舶的安全性和可靠性。
在应用方面，基于动力定位系统的船舶自主导航技术已经在海洋工程、海洋科学调查和油田开发等领域得到广泛应用。
例如，在海洋工程中，船舶可以通过动力定位系统精确控制自身位置和姿态来进行海上工程施工和维护。
在海洋科学调查中，船舶可以利用动力定位系统实现高精度的海洋调查和数据采集工作。
在油田开发中，船舶可以利用动力定位系统进行海上石油钻探和开采工作。
船舶动力定位系统的原理
船舶动力定位系统的原理
船舶动力定位系统的原理主要基于以下几个方面：
1. 全球定位系统（GPS）：船舶动力定位系统通常使用GPS卫星技术来获取船舶的实时位置信息。
通过接收来自多颗卫星的信号，系统可以计算出船舶的经度、纬度和海拔高度等信息。
2. 惯性测量单元（IMU）：船舶动力定位系统还常常配备惯性测量单元，它是一种集成了加速度计和陀螺仪的装置。
通过测量船舶的加速度和角速度等信息，系统可以根据牛顿力学的运动方程计算出船舶的位置和姿态状态。
3. 地面基站和微波测距系统：在一些需要更高精度定位的应用中，船舶动力定位系统可能还会使用地面基站和微波测距系统。
地面基站会发送信号给船舶，而船舶上的接收器会测量接收到信号的时间延迟，从而计算出船舶与基站之间的距离。
通过多个基站的协同作用，系统可以实现更精确的定位。
4. 数据处理和集成：船舶动力定位系统通常会将从各个传感器获取的数据进行处理和集成。
这包括计算出船舶的位置、速度、姿态等信息，并进行滤波和校正，以提高定位的精度和稳定性。
综上所述，船舶动力定位系统的原理是通过GPS技术、惯性测量单元、微波测距系统等多种传感器的协同作用，获取船舶的位置、姿态等信息，并进行数据处
理和集成，从而实现对船舶动力的准确定位。
基于动力定位系统的船舶测距与定位技术研究
基于动力定位系统的船舶测距与定位技术研究摘要：动力定位系统是一种船舶定位技术，能够实现船舶在海上保持指定位置，对于船舶测距与定位具有重要意义。
本文通过分析动力定位系统的原理和应用，探讨了船舶测距与定位技术的研究进展，并提出了未来的发展方向。
关键词：动力定位系统，测距与定位技术，海洋工程，无线通信1. 引言船舶测距与定位技术是海洋工程领域中的关键技术之一。
传统的船舶定位方法主要依赖于全球定位系统（GPS）等卫星导航系统，然而在某些恶劣的海洋环境下，这些卫星系统的定位精度和可靠性受到限制。
因此，人们提出了基于动力定位系统的船舶测距与定位技术，该技术能够通过自身动力控制实现船舶在海上保持指定位置，具有更高的可靠性和适用性。
2. 动力定位系统原理动力定位系统是一种通过船舶自身动力推进来实现测距与定位的技术。
它主要包括以下几个关键要素：2.1 动力系统动力系统是指船舶上的推进设备，一般为螺旋桨或喷水推进器等。
通过控制动力系统的输入，可以控制船舶的位置和速度。
2.2 动力定位控制系统动力定位控制系统是控制船舶位置和速度的关键系统。
它通过传感器获取船舶当前位置和环境参数，并根据设定的目标位置和速度，计算出控制指令，并将指令传递给动力系统。
2.3 传感器系统传感器系统是动力定位系统的核心组成部分。
船舶上搭载有多种传感器，如全球定位系统（GPS）、惯导装置、声纳等，这些传感器可以获取船舶当前位置、速度、加速度、姿态等信息。
3. 船舶测距与定位技术的研究进展在过去的几十年中，船舶测距与定位技术在海洋工程领域得到了广泛应用和研究。
研究者通过改进传感器系统、优化动力定位控制算法，提高了船舶测距与定位的精度和可靠性。
下面将从以下几个方面介绍近年来的研究进展：3.1 多传感器融合技术多传感器融合技术是提高船舶测距与定位精度的关键技术之一。
通过将多种传感器的信息融合起来，可以提高定位系统的鲁棒性和可靠性。
研究者通过使用卡尔曼滤波、粒子滤波等算法来融合传感器数据，取得了良好的效果。
动力定位系统的原理与应用研究
动力定位系统的原理与应用研究动力定位系统（Dynamic Positioning System，简称DP系统）是一种利用船舶自身的动力装置，通过控制船舶的推进器和转向装置，以保持船舶在特定位置或沿特定航线中的姿态和位置的船舶控制技术。
该系统通过引入先进的传感器、计算机和自动控制技术，实现了船舶的自动定位和控制，具有广泛的应用范围，包括海洋工程、油气勘探和海上施工等领域。
本文将围绕动力定位系统的原理和应用进行研究，探讨其工作原理、关键技术以及在不同领域中的应用情况。
动力定位系统的基本原理是通过精密控制船舶的动力装置和转向装置，使船舶能够保持指定的位置或姿态。
系统通过多个传感器，包括全球定位系统（GPS）、惯性导航系统（INS）、罗盘等，获取船舶的姿态和位置信息。
船舶的动力传动系统包含主推进器、侧推进器和横向推进器，通过调整各个推进器的转速和推力，使得船舶能够在海上保持稳定的位置和方向。
此外，动力定位系统还包括中央控制室和自动控制软件，用于处理传感器数据和控制推进器的工作状态。
动力定位系统的关键技术主要包括传感器融合、控制算法和动力装置。
传感器融合是指将不同类型的传感器数据进行融合，通过算法得到更准确的位置和姿态信息。
控制算法则是根据传感器数据和预设目标，通过动态调整推进器的工作状态，使船舶保持稳定的位置和姿态。
动力装置包括主推进器、侧推进器和横向推进器，这些推进器通过电动机、液压系统和传动装置等实现动力输出，并通过控制系统调整输出的推力和转速。
动力定位系统在海洋工程领域有着广泛的应用。
在海底油气勘探和开采过程中，船舶需要靠近井口进行作业，因此精确的定位至关重要。
动力定位系统能够通过控制船舶的位置和姿态，使其保持在井口附近，从而实现安全和高效的作业。
此外，动力定位系统还能够应用于海上风电场建设、海洋石油平台维修等领域，在这些领域中，船舶需要稳定地停留在特定的位置进行作业，而动力定位系统能够实现船舶的准确定位和控制。
动力定位系统在海上海洋科学研究中的应用
动力定位系统在海上海洋科学研究中的应用海洋科学研究对于人类理解和保护海洋环境以及开发海洋资源至关重要。
动力定位系统是一种在海洋科学研究中广泛应用的技术，它能够提供精确的位置控制和动力支持，为海洋科学家们进行各种海洋研究提供了便利和安全保障。
本文将重点介绍动力定位系统在海上海洋科学研究中的应用，并探讨其意义和优势。
动力定位系统是一种通过电子设备和计算机控制船只的位置和运动的系统。
它通过使用全球定位系统（GPS）、甚高频（VHF）无线电和其他辅助传感器来确定船只的位置，并利用推进器和螺旋桨进行精确的定位控制。
在进行海上海洋科学研究时，科学家们经常面临着复杂的海洋环境和困难的工作条件。
动力定位系统的应用可以帮助科学家们在这些挑战中更高效地开展工作，提高研究的质量和可行性。
首先，动力定位系统在海洋科学研究中的一个主要应用是海洋地质调查。
海洋地质调查是了解海底地貌、地层结构和构造特征的关键环节，对于理解海洋地球科学、油气资源勘探和矿产资源开发具有重要意义。
动力定位系统能够确保船只在进行地质调查时的精确位置，从而更好地采集和分析海洋地质数据。
科学家们可以利用这些数据来构建海底地貌图、绘制地质剖面图，并进一步研究海洋地质演化和海底资源分布规律。
其次，动力定位系统在海洋生物学研究中也有着重要应用。
海洋生物学研究涉及到对海洋生物种类、分布、数量和生态系统功能的调查和监测。
科学家们常常需要在特定的海域进行生物样品采集、生态调查和物种监测工作。
动力定位系统可以确保船只保持在目标位置上，以便科学家们能够准确地进行采样和观测。
此外，通过动力定位系统还可以更好地进行生物多样性研究，通过长时间观察和监测生物群落的动态变化，推测和分析生物种类的分布和迁移规律，为保护和管理海洋生物资源提供科学依据。
再次，动力定位系统对于海洋水文学研究的意义也不可忽视。
海洋水文学是研究海洋水文特征、水动力过程和海洋环流形成机制的学科。
科学家们在进行海洋水文学研究时，经常需要在特定的海域进行水文数据的采集和测量。
船舶动力定位系统简述
船舶动力定位系统简述摘要：伴随着深海技术的快速进步和发展，动力定位系统在海洋工程上面得到了广泛的使用。
动力定位系统通过它的控制系统驱动着船舶的推进器来抵消风、浪还有海流等作用于船上的环境外力，从而能够让船舶保持在确定的位置上或者是沿着预期设定的航迹上航行。
我通过本文，对于国际海事组织还有国际海洋工程承包商协会的动力定位系统定义和分级的要求进行了分析，在这样的基础之上，论述了国内外船舶动力定位系统的发展趋势还有它的应用情况，分析了动力定位系统的组成还有其工作原理，对于动力定位系统的各种要求、控制的技术等等进行了研究，并且提出了发展国产的动力定位系统应该采用的方法。
关键词：船舶电气动力；动力定位系统；控制的技术引言船舶的动力定位系统是一种闭环控制系统，它通过控制系统驱动船舶的推进器来进行抵消海风、海浪还有暗流等作用于船上的环境外力，从而能够让船舶在海平面要求的位置上稳定航行。
动力定位系统通过测量系统不断的检测船舶的实际位置和目标位置的差距，然后再依据环境外力的影响计算出能够让船舶恢复到目标位置上所需要的推力大小，从而对于整艘船的各处推进器进行推力的分配，让各处的推进器产生相应的推力来进行克制海风、海浪和暗流等环境外力的影响，让船舶保持在正确的航海位置上或者是沿着预定的航迹进行航行。
1动力定位和电力推进系统的简述1.1动力定位系统的组成和分类。
最开始的时候，国际海事承包商协会IMCA的《动力定位船舶设计和使用指南》当中，动力定位系统包括了三个部分：动力（power）、控制（control）还有参考（references）。
动力可以再次被分成发电、配电还有用电（推进器系统）；控制指的是功率的管理系统，有着自动和手动两种方式，还有位置控制系统；参考就是本意上的位置、环境还有船舶方位的传感器。
因为海上作业船舶对于动力定位系统的可靠性要求变得越来越高，国际海事组织IMO还有各国的船级社对于动力定位系统都提出了非常严格的要求，除了在各种环境条件下都能够具有的手动控制还有自动控制的基本要求之外，还制定了三个等级标准，这样做的目的是对于动力定位系统的设计标准、必须要安装的设备还有操作的要求和试验的程序以及文档给出相应的建议，从而能够降低动力定位系统控制下的作业施工时候对于工作人员、船舶。
动力定位简介DP
动力定位DP(Dynamically positioned)的定义是一种可以不用锚系而自动保持海上浮动装置的定位方法。
动力定位系统由船位显示仪、电子计算机控制机构和推进器等部件组成。
工作时，电子计算机随时可根据船位仪所测定的船位数值，自动地发出控制信号，改变推进器的运转方向、转速或叶片的螺矩，以调节船位。
有的动力定位系统，还可根据风力的变化，提前发出信号来抵消风力的影响。
采用动力定位的海上浮动装置，在海上钻探作业时不需要抛锚，这不仅减少了复杂的抛锚工序，而且工作的水深亦不受锚系长度的限制，甚至可以在水深大于1000米以上的深度进行工作。
DP3是动力定位的等级,3级是最高的一种.不过各船级设对动力的定位等级的名称描述不全相同,像DNV的就叫的比较另类~~DP3是最高等级的了,冗余多,安全好,一般平台上采用,钻井船的话DP2多点。
动力定位需要接收GPS,，卫星信号，电罗经的信号等信号，并且点罗经要配备多个，还要配备参照设备，并将这些信号送到动力定位系统，然后动力定位系统的计算机根据这些信息计算怎样控制推进器的动作。
动力定位系统设计时要根据船舶的服务海域，假设出船所受的浪高，浪的周期，风速，洋流速，并且要不同角度计算，才能设计出一个合理的动力定位系统。
DP控制系统1 ，一般来说，DP控制系统布置在DP控制站里，在该控制站操作人员可以清楚看到船的外形轮廓及周边区域。
DP控制站应该显示来自动力、推进和DP控制系统的信息，以确保这些系统正常运行。
对安全操作DP系统必需的信息必须一致可见。
其它信息应该基于操作员要求可用。
3 ，特别地，显示系统和DP控制站应该基于声环境学原理。
DP控制系统应该提供控制模式的简单选择，比如手动、操纵杆、或推进的电脑控制，并且应该清楚地显示出现运行的模式。
4，对配备2和3级的，操作控制必须设计为没有单个误操作可能导致临界条件。
5 ，相关接口的系统和/或DP控制系统控制的系统的错误报警必须是声光报警。
动力定位系统介绍
动力定位系统介绍1、动力定位系统的产生和发展动力定位系统于上世纪70年代后期由美国海军研制成功，起初主要应用于潜水艇支持船、军用海底电缆铺设等作业。
从上世纪80年代初开始，随着北海油田、墨西哥湾油田的大规模开发，动力定位系统被广泛应用于油田守护、平台避碰、水下工程施工、海底管线检修、水下机器人(ROV)跟踪等作业。
尤其是90年代以来，随着海上勘探开发逐步向深水(500m～1500m)和超深水(1500m以上)发展，几乎所有的深水钻井船、油田守护船都装备了动力定位系统。
据初步估计，目前全世界装备动力定位系统的各类船只已超过1 000艘。
2、动力定位系统简述海洋中的船舶因不可避免的受到风、波浪与水流产生的力的影响，船舶在这些环境外力的干扰作用下，将产生六个自由度(纵荡、横荡、升沉、纵摇、横摇、艏摇)运动，而对于定位船舶而言，需要控制的只是水平面内的三个运动，即纵荡(Surge)、横荡(Sway)和艏摇(Yaw)运动。
使用动力定位控制系统能够抵消那些作用在船体上不断变化的阻力，维持操作员指定的位置与航向，或者使船舶沿着需要的轨迹移动。
动力定位控制系统使用来自一个或多个电罗经的数据来控制船舶航向；至少使用一个位置参考系统（如DGPS或声纳）的数据来控制船舶位置，从而进行船舶定位。
风传感可以测量船舶受到的风阻力的大小和方向，但是海流力和波浪力不是测量出来的，而是由船舶数学模型计算得出。
动力定位中的船舶数学模型是由扩展卡尔曼滤波算法建立的，该算法用于估计船舶航向、位置以及在各个方向运动的自由度：纵荡，横荡与艏摇，它合并了估计海洋水流与波浪影响的算法。
但是该数学模型是无法100％准确代表真正的船舶，因此根据位置参考系与传感器的测量值来不断修正该船舶数学模型，这是一个闭环控制过程。
下图是动力定位系统的控制原理图：动力定位系统可以检测与显示船舶的实际航向和位置与期望的航向和位置之间发生偏离的情况，控制器基于这些信息来控制船舶。
基于动力定位系统的船舶海上救治技术研究
基于动力定位系统的船舶海上救治技术研究船舶海上救治是指在海洋环境中对疾病、受伤或其他紧急情况下的船员或乘客进行医疗援助和营救的技术和方法。
随着船舶行业的发展，以及海上救援的需求不断增加，基于动力定位系统的船舶海上救治技术成为了当前研究的热点之一。
本文将对基于动力定位系统的船舶海上救治技术进行深入研究和探讨。
一、动力定位系统的概述动力定位系统是一种通过船舶上的设备，如推进器、电动机、控制系统等，使船舶能够在无需锚泊的情况下保持固定位置或以特定速度行驶的技术。
它通过不同的传感器来测量船舶与周围环境的位置、姿态和动力信息，并自动调整推力和转向，从而实现精确的位置控制。
动力定位系统广泛应用于海洋工程、石油开采、船舶服务和海上救援等领域。
二、动力定位系统在船舶海上救治中的应用1. 快速响应能力：动力定位系统具有快速响应能力，可以在短时间内完成对海上事故的救援和医疗援助。
在紧急情况下，时间就是生命，动力定位系统的快速响应能力可以大大提高船舶海上救治的效率。
2. 精确定位能力：动力定位系统可以提供精确的位置信息，利用卫星导航系统和其他传感器，可以实时计算和纠偏船舶的位置和姿态，确保船舶能够稳定地停留在目标位置，为医疗人员提供良好的工作条件。
3. 船舶稳定性：动力定位系统可以根据海洋环境的变化自动调整推力和转向，保持船舶的稳定性。
在医疗援助过程中，保持船舶的稳定性对于医生和患者的安全至关重要。
动力定位系统可以减少船体晃动和滚动，提供一个稳定的工作平台。
4. 高度可控性：动力定位系统可以实现对船舶的高度可控性，包括运动控制、航向控制、悬停控制等。
这些功能可以使船舶能够在不同的救援场景中进行精确操作，例如在狭窄的空间中进行救援和转移，对海上救治的效果起到至关重要的作用。
三、基于动力定位系统的船舶海上救治技术研究的关键问题1. 系统设计与集成：基于动力定位系统的船舶海上救治技术需要对系统进行设计和集成。
这包括动力系统、传感器、控制系统等的选型和布置，以实现船舶的救援能力和自动控制。
船舶动力定位系统及其控制技术
船舶动力定位系统及其控制技术随着海洋经济时代的到来，人们对海洋资源的需求越来越多。
由于深海环境复杂多变，因而对获取海洋资源的装置定位精度要求也越来越高。
传统的锚泊系统有抛起锚操作过程繁琐、定位精度和机动性差等缺陷，难以符合定位精度的要求；而船舶动力定位系统（以下简称“DP系统”）则在保持航迹或保持位置方面具有突出的优势，已被逐渐应用到海上航行船舶和作业平台上，快速发展的控制理论在DP系统中的应用，取得了很好效果。
1 DP系统概述1.1 定义DP系统是指不依靠外界的辅助，通过固有的动力装置来对船舶或作业平台进行定位的一种闭环控制系统，系统包括控制系统、测量系统和推进系统，控制系统是其核心。
1.2 组成DP系统由控制系统、测量系统和推力系统组成。
控制系统是整个系统的核心，对测得的信息和外界干扰信号进行处理，能够通过计算推算出抵抗外界干扰的推力，并传递给推力系统。
测量系统能够获得船舶運动所需要的信息，其种类有DGPS、电罗经、张紧索系统、水下声呐系统、垂直参考系统、风力传感器等。
推力系统根据控制系统计算出的推力来控制船舶。
1.3 研究状况第1代DP系统的研发始于1960年。
钻井船“Eureka”号是世界上第一艘基于自动控制原理设计的DP船舶。
该船配备的DP模拟系统与外界张紧索系统相连。
该船除装有主推力系统外，在还在船首和船尾装有侧推力系统，在船身底部也安装有多台推进器。
第2代DP系统始于1970年，具有代表性的是“*****5”号船，该船安装有多台推进器，系统的控制器采用kalman滤波等现代控制技术，且控制系统中的元件有冗余，其安全性、稳定性和作业时间均有了较大的改善和提高。
第3代DP系统始于1980年。
系统采用微机处理技术和Muti-bus、Vme等多总线标准的控制系统。
代表性的第3代DP系统有挪威Konsberg公司的AD-P100、AD-P503系列产品和法国的DPS800系列产品。
我国对DP系统的研究开展得较晚，研究力量集中在高校和科研院所。
船舶定位技术
船舶定位技术船舶定位船舶定位有两种含义：一种是用导航仪表确定船在地球表面的坐标点，或不参考原先任何位置基准独立确定船的精确位置；另一种是指使船舶或浮动平台保持在设定位置或方位上的一种定位方法。
20世纪50年代以来，随着海洋开发技术的发展，出现了动力定位技术。
动力定位就是通过自动控制系统，使船舶或浮动平台利用其自身的动力抵御海上风、波浪和海流的影响，自动地就为并保持在设定位置或方位上的一种定位方法。
船舶定位技术从目前的技术手段来看，有以下三种主流的定位方式：1、沿海CDMA网络定位船舶即通过中国电信的CDMA网络（原属中国联通）实现对沿海船舶的动态监控。
该定位方式要求船基安装发射装置，岸基安装接收装置，通过CDMA网络实现船舶动态的数据传输。
该定位方式突出的缺点是只能在沿海有CDMA信号的地区使用，比较适合于沿海运输船舶。
2、卫星定位船舶指通过船载的卫星发射和接受装置向公司传输船位数据。
这种方式不受船舶所在海区的限制，可以较好的实现全天候监控。
但是突出的缺点是卫星通讯费用昂贵，不适合于持续监控。
3、AIS定位船舶指通过船载的AIS系统所发送的信号实时掌握船舶动态数据。
AIS全名为船舶自动识别系统，目前全球任何500总吨以上的船舶都强制安装AIS系统，因此覆盖的船舶范围非常广泛。
由于岸基AIS系统发射的信号只能覆盖周围30海里的距离，因此通过AIS系统只能实现港区内的船舶动态监控。
而卫星AIS系统是一颗或者多颗低轨道的卫星(卫星轨道高度在600km到1000km)，在这些卫星上面搭载AIS收发机来接收和解码AIS 报文并将信息转发给相应的地球站，从而让陆地管理机构掌握船舶的相关动态信息。
目前卫星AIS应用的比较少，只有BLM-Shipping利用低轨卫星提供船舶AIS定位与追踪服务。
船舶定位的应用实现实时船舶定位具有非常重要的商业价值。
一方面船公司、租家等船舶经营人可以远程监控船舶的实时动态，从而对船舶的安全管理和船期的执行情况了然于心。
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1.动力定位技术背景1.1 国外动力定位技术发展目前，国际上主要的动力定位系统制造商有Kongsberg公司、Converteam公司、Nautronix公司等。
下面分别介绍动力定位系统各个关键组成部分的技术发展现状。
1．动力定位控制系统1)测量系统测量系统是指动力定位系统的位置参考系统和传感器。
国内外动力定位控制系统生产厂家均根据船舶的作业使命选择国内外各专业厂家的产品。
位置参考系统主要采用DGPS，水声位置参考系统主要选择超短基线或长基线声呐，微波位置参考系统可选择Artemis Mk 4，张紧索位置参考系统可选择LTW Mk，激光位置参考系统可选择Fanbeam Mk 4，雷达位置参考系统可选择RADius 500X。
罗经、风传感器、运动参考单元等同样选择各专业生产厂家的产品。
2)控制技术20世纪60年代出现了第一代动力定位产品，该产品采用经典控制理论来设计控制器，通常采用常规的PID控制规律，同时为了避免响应高频运动，采用滤波器剔除偏差信号中的高频成分。
20世纪70年代中叶，Balchen等提出了一种以现代控制理论为基础的控制技术-最优控制和卡尔曼滤波理论相结合的动力定位控制方法，即产生了第二代也是应用比较广泛的动力定位系统。
近年来出现的第三代动力定位系统采用了智能控制理论和方法，使动力定位控制进一步向智能化的方向发展。
智能控制方法主要体现在鲁棒控制、模糊控制、非线性模型预测控制等方面。
2001 年5 月份，挪威著名的Kongsberg Simrad 公司首次展出了一项的新产品—绿色动力定位系统（Green DP），将非线性模型预测控制技术成功地引入到动力定位系统中。
Green DP 控制器由两部分组成：环境补偿器和模型预测控制器。
环境补偿器的设计是为了提供一个缓慢变化的推力指令来补偿一般的环境作用力；模型预测控制器是通过不断求解一个精确的船舶非线性动态数学模型，用以预测船舶的预期行为。
模型预测控制算法的计算比一般用于动力定位传统的控制器设计更加复杂且更为耗时，主要有三个步骤：1.从非线性船舶模型预测运动；2.寻找阶跃响应曲线；3.求解最佳推力。
控制器结构如图所示[1]：图1.1Green-DP总体控制图荷兰的Marin在20世纪80年代初期即确定了关于推进器和动力定位的研究计划，并开展了动力定位的模型实验，内容包括：①推进器和推进器之间的相互作用；②推进器和船体之间的相互作用；③环境力和船舶的低频运动。
研究结果产生了应用于动力定位的模拟程序RUNSIM，包括模拟实验的程序DPCON和理论模型计算的程序DPSIM。
初步进行了流力、风力、二阶波浪漂移力、推进器力的计算，控制系统采用经典的PID控制算法[2]和扩展卡尔曼滤波算法，风力采用前馈的形式。
同时，Marin 还开展了下述工作：动力定位系统和系泊系统联合使用的情况；扩展了动力定位系统在航迹控制方面的应用，航迹控制功能现已成为动力定位控制系统的基本要求；动力定位设计阶段的性能评估、功率需求估算。
一般认为，Marin在动力定位系统实验研究方面已走在世界前沿。
挪威在20世纪90年代做过动力定位方面的实验，他们将重点放在控制理论和控制方法上面，在满足李雅普诺夫大范围渐进稳定的基础上，应用现代控制理论的方法，采取状态反馈和输出反馈两种形式，设计不同的状态观测器，观测速度和干扰，并以此代替卡尔曼滤波，在比例为1：70的船模实验中证实定位的效果。
由于系统模型的不精确性，以及所受环境力的扰动性对船舶动力定位系统稳定性控制理论和鲁棒控制越来越受有很大的影响，因此在解决稳定性方面存在优势的H∞到了人们的关注。
日本的九州(Kyushu)大学还在1：100的船模实验中验证了控制结果的有效性。
目前，国际上应用得较为成熟的动力定位控制系统一般都采用第二代控制方法，而基于第三代控制方法(如自适应模糊控制、自学习模糊控制等)及实时测量和计算二阶波浪慢漂力以提升更高精度的动力定位系统研制是一种趋势，世界各国都正在加紧研制中。
在国外，有些大学以船舶运动为对象进行深入的控制理论研究。
如麻省理工学院的Triantafyllou和Hover所研究的船舶运动控制，加州大学的Girard、Hedrick等研究的协调动力定位理论和实验等。
由美国海洋学会组织的国际动力定位年会，近年来发表的文章主要从技术层面出发，研究动力定位系统的设计与改进。
2006年，挪威Kongsberg公司的Jens-sen发表的“基于模型的流估计”和“基于能量最优的推力使用”、日本Akishima发表的“深海钻井船‘CHIKYU’的动力定位系系统”、美国Prasad、Elgamiel发表的“半潜式平台模型实验”、挪威Kongsberg公司的Halyard发表的“综合控制系统的改进方法”，都对各自动力定位控制系统的研究进行了论述。
挪威科学与技术大学与挪威的Kongsberg公司具有密切的联系，每年都有博士生作相关方面的理论研究|，每年都邀请Kongsberg公司的相关技术人员给学生讲授动力定位方面的最新进展。
2008年，Kongsberg公司的Lokling Oyvind在“动力定位和导航系统的产品和开发”一文中提到了动力定位系统的要求及未来的挑战。
其认为未来的挑战有：在模型预测方面，主要涉及速度、铺管力、起重力、一些未知力的干扰预测等；在控制系统方面，主要在于危险作业要求的高精度六自度定位，以及能量消耗和推进器的损耗，推进器方面的推进器布置、推进器的限制及影响，推力分配中的推进器响应时间、推进器组的顺序控制等。
由于网络的发展，主要以动力定位为主的舰桥集成控制系统的研制也是船舶操纵的发展趋势。
2．推进系统用于动力定位船舶的推进系统，除常规的主推进器和舵外，还有舵桨推进器、槽道推进器、喷水推进器、全回转推进器等。
国外生产动力定位全回转推进系统的厂家主要有英国的Rolls-Royce、荷兰的Wgrtsilg、德国的Schottel和日本的川崎。
其中，Roils-Royce是国际上最大全回转推进器的生产厂家，全回转推进器的功率从900kW到5000kW，可安装在各种船型上；Wartsila、Schottel和川崎也是全回转推进器的主要生产厂家，电力驱动可达7000kW，可安装在各种船型上。
3．动力系统现代船舶自动化程度越来越高，各类达到24h无人机舱要求的船舶基本都采用了船舶电站功率管理系统。
船舶电站功率管理系统基本可分为基于主配电板为平台和基于机舱监控系统为平台两种模式。
以机舱监控系统为平台的典型代表是Kongsberg公司的DC-C20型机舱监控系统中的功率管理系统。
1.1.1 Kongsberg公司动力定位技术的发展挪威对于动力定位技术的探索始于1975年Kongsberg Vapenfabrikk (KV)公司的一个称为Dynapos的工程师小组，此小组原属于国防部门，之后很快转到石油部门，即隶属于KV的近海分部。
30多年的今天，Kongsberg公司已经成为世界最大的动力定位系统制造厂商。
Kongsberg动力定位系统主要分为以下两类[3]：（1）早年采用KV技术的Kongsberg500原型系统，即KS500.在20世纪70年代早期，系统计算机是由Forsvarets Forskning 和KV研制，是基于晶体管逻辑技术的。
（2）几年后出现了基于单片机系统的单一插件计算机（SBC）新技术，Kongsberg Simrad 利用Intel80186、80286和80386等处理器分别开发了SBC1000、SBC2000和SBC3000、BC3003。
SBC1000的原型机是世界上第一台使用Intel80186微处理器的计算机。
Kongsberg 公司在1500个动力定位系统开发经验的基础上，研制出了Kongsberg K-pos系统，如图所示。
图1.2 Kongsberg K-Pos 动力定位操作站其将动力定位系统的鲁棒性、灵活性、功能性与操作的简易性上升到了一个新的水平。
Kongsberg K-Pos包括了国际海事组织所规定的所有等级的动力定位系统，以满足不同的经济需求和操作需求。
为位置参考系统等传感器提供了广泛的接口，使整个系统具有透明性和交互性。
除了拥有种类繁多的标准模式和功能，Kongsberg K-pos还有一系列的定制功能来辅助某些特定的操作。
该系统有一个开发的系统结构，因而具有良好的结合性。
它能够实现船舶位置和航向的高精度保持。
在操作中，系统可以容忍推进器和测量系统的瞬态误差。
其适应性扩展卡尔曼滤波器可以估计船舶的航向、位置和速度，以及来自于海流和海浪的干扰。
估计器使用船舶的精确数学模型。
卡尔曼滤波技术使用模型预测和实时测量，为其提供了良好的滤波质量、鲁棒性和位置保持特性。
Kongsberg K-pos系统的基本配置如下。
（1）SDP11（基本系统）和SDP12（集成系统）图1.3 SDP11(基本系统)示意图图1.4 SDP12（集成系统）示意图（2）SDP21（基本系统）和SDP22（集成系统）图1.5 SDP21（基本系统）示意图图1.6 SDP22（集成系统）示意图（3）SDP31（基本系统）和SDP32（集成系统）图1.7 SDP31（基本系统）示意图图1.8 SDP32（集成系统）示意图图1.9 L3公司的NMS6000图1.10 Kongsberg公司动力定位系统的发展1.2 国外动力定位系统的应用船舶动力定位系统最初的应用开始于60 年代[4]，第一批装有动力定位系统的船舶的排水量仅为450-1000t。
这些船舶用于钻探、敷设电缆或对水下作业进行水面支援。
第一艘装有自动反馈系统的动力定位船是“尤勒卡”号。
1961年，美国壳牌石油公司的钻井船Eureka号完成下水，很快自动控制推进器的设备就进行了装船，它是由HowardShatto设计完成的。
这艘船配备了一套最基本类型的模拟式控制系统，并和外部的一个张紧索参考系统相连。
除了主推进器外，还在船头和船尾加装了易于操纵的推进器，船长为40 m，排水量为4.5×105 kg。
动力定位系统对船体的尺寸和形状并没有影响，最显著的标志是它装有多台推力器。
在世界上早期的动力定位船舶中，最成功也最出名的是“格洛马挑战者”号。
该船几乎遍游地球的每一个海洋，收集水深大于600m 处的岩心，为地质学上的发现尤其是为板壳结构理论提供了大量有利的证据。
第二代动力定位船舶中，每艘船舶都有其独到之处，但是都采用几乎相同的传感元件和数字计算机控制系统，一般都采用计算机组成的数字控制器，而位置传感器由单一型发展成综合型，在一个系统中可同时采用声学、张紧索和竖管角三种位置基准传感器。
最具有代表性的第二代动力定位船舶是“SEDC0445”号，该船于1971 年投入营运，其动力定位系统与早期系统相比，主要特点是采用数字式控制器，包括一台16 位的小型计算机，系统的各个原件都有冗余，可长期不间断的运行，系统在设计时要求能连续作业50d。