动力定位系统简介
动力定位系统行业概述(上海环盟)
动力定位系统行业概述 ..................................................... 错误！未定义书签。
第一节动力定位系统定义 (2)第二节动力定位系统分类 (2)第三节动力定位系统应用领域 (2)第四节动力定位系统产业链结构 (3)第五节动力定位系统行业新闻动态分析 (3)12第一节 动力定位系统定义动力定位系统（Dynamic Positioning System ）是一种闭环的控制系统，其采用推力器来提供抵抗风、浪、流等作用在船上的环境力，从而使船尽可能地保持在海平面上要求的位置上，其定位成本不会随着水深增加而增加，并且操作也比较方便。
第二节 动力定位系统分类国际海事组织（IMO ）根据历代动力定位系统的功能和冗余度，将其划分为1级、2级和3级，其中3级动力定位系统的级别最高，性能最先进。
图表- 1：各级动力定位系统对比第三节 动力定位系统应用领域动力定位系统不仅应用于停船定位，而且还能应用于船与船间的航距固定。
尤其是海上补给船在航行中进行补给作业时，需要保持操纵安全可靠的航行距离，动力定位系统通过对船舶各推进器的自动精确控制，使船舶在海上航行中进行补给不再成为难事。
动力定位系统还应用于海底电缆铺设、检修，海底管线铺设，倾倒岩石，采沙挖泥，海底管线挖沟，潜水，ROV ，海上打捞救生，以及深海石油开采等海洋作业的平台定位。
第四节动力定位系统产业链结构动力定位系统产业链由上游原材料、零部件供应，中游生产制造企业，下游应用市场组成。
动力定位系统行业上游是核心零部件，主要的是传感器、船舶推进器、控制台、人机界面、动力系统等，下游主要应用于海洋钻井船、平台支持船、潜水器支持船、管道和电缆敷设船、科学考察船等水上作业平台。
图表- 2：动力定位系统产业链分析****整理第五节动力定位系统行业新闻动态分析中船航海科技有限责任公司与荷兰Praxis公司于2015年在中国国际海事会展期间举行了动力定位系统合作签约仪式。
动力定位系统发展状况及研究方法
四、结论与建议
3、加强人才培养和队伍建设。通过加强人才培养和引进高素质人才，建立专 业化的研发和运维团队，为动力定位系统的可持续发展提供有力保障。
四、结论与建议
4、拓展应用领域和市场。积极探索动力定位系统在其他领域的应用，如水上 运动、环保工程等，拓展新的市场和应用领域。
参考内容
内容摘要
随着全球定位系统（GPS）的不断发展，船舶动力定位系统（Dynamic Positioning System，DPS）已经成为海洋工程领域中不可或缺的一部分。然而， 船舶在复杂海况下易受风、浪、流等多种因素影响，使船舶位置和姿态难以保持。 为了解决这个问题，多传感器信息融合技术被引入到船舶动力定位系统中，以提 高船舶定位和姿态控制的精度。
2、基于神经网络的信息融合方 法
2、基于神经网络的信息融合方法
神经网络是一种模拟人脑神经元结构的计算模型，具有强大的非线性映射能 力和自学习能力。在船舶动力定位系统中，神经网络可以用于实现对船舶位置、 姿态等参数的估计和预测。常用的神经网络包括多层感知器（MLP）、递归神经 网络（RNN）和卷积神经网络（CNN）等。
二、动力定位系统的发展过程
1、初期发展
1、初期发展
动力定位系统的初期发展始于20世纪60年代，当时该技术主要应用于海洋石 油钻井平台。随着技术的不断发展，动力定位系统的应用范围也逐渐扩大，包括 海洋工程、海洋科学、水下考古等多个领域。
2、技术更新换代
2、技术更新换代
随着技术的不断进步，动力定位系统的性能得到了大幅提升。从最初的机械 式稳定平台到现在的计算机控制的动力定位系统，其技术更新换代迅速。近年来， 随着人工智能、物联网等技术的不断发展，动力定位系统的智能化、自动化程度 也越来越高。
动力定位(DP)系统简介
动力定位(DP)系统简介作者：王卫卫来源：《广东造船》2014年第01期摘要：随着海洋工程项目的蓬勃发展，动力定位系统(简称DP系统)的应用已越来越广泛。
本文对DP系统等级、工作原理以及根据船级社不同入级符号的设备配置等作了简单的介绍，希望能够对大家以后的开发设计及生产有所帮助。
关键词：DP；入级符号；特点；工作原理中图分类号：P751文献标识码：AInvestigation of Dynamic Positioning SystemWANG Weiwei( Guangzhou Shipyard International Co., Ltd. Guangzhou 510382 )Abstract: The application of Dynamic Positioning System (DP system) is more and more popular because of development of ocean project. The article introduce the level of DP system, work principle, the requirement of equipment according to different DP notations. I hope it is helpful to exploder, design and production in the future.Key words: DP;Classification notation;characteristic;work principle1前言动力定位系统（Dynamic Positioning System）简称DP系统，是从上个世纪70年代逐渐发展起来的，并逐步由浅水海域向深水海域发展，应用于各种海洋工程、海上科考、水下工程等领域。
随着船舶自动化程度越来越高，DP系统的定位能力以及自动化程度也越来越高，而以上各类领域的工程项目也越来越离不开带有DP系统的海上钻井平台和船舶。
基于事件触发机制的动力定位系统神经自适应控制
基于事件触发机制的动力定位系统神经自适应控制动力定位系统（Dynamic Positioning System，简称DP系统）是一项广泛应用于船舶、海上平台等大型海洋结构中的先进技术。
它采用多个推进器和传感器，通过自动控制船舶的位置和方向，使其能在海上保持稳定，以满足作业需求。
然而，传统的DP系统往往存在控制精度低、适应能力差等问题。
为了解决这些问题，研究人员提出了基于事件触发机制（Event Triggered）的神经自适应控制方法。
一、动力定位系统简介动力定位系统是一种通过推进器和传感器组合，实现船舶定位的技术。
它通过计算船舶与目标位置的误差，自动控制推进器的工作以保持船舶在目标位置附近的稳定。
传统的动力定位系统通常采用PID （Proportional-Integral-Derivative）控制器，但这种控制器在复杂的海洋环境中表现欠佳。
二、事件触发机制在神经自适应控制中的应用事件触发机制是一种通过事件触发的方式来减少系统计算量的方法。
在动力定位系统中，事件触发机制可以基于系统误差的大小来触发控制器的更新。
在传统的动力定位系统中，控制器在每个离散时间步长都会更新状态，而事件触发机制可以根据需要来更新状态，大大降低了计算量并提高了系统的响应速度。
神经自适应控制是一种通过神经网络来学习系统模型和控制策略的方法。
在传统的神经自适应控制中，神经网络的参数是连续更新的，而事件触发机制可以选择适当的时间点来更新神经网络的参数，减少了计算量并提高了系统的自适应能力。
三、基于事件触发机制的动力定位系统神经自适应控制算法基于事件触发机制的动力定位系统神经自适应控制算法主要分为以下几个步骤：1. 系统建模：根据实际应用需求，建立动力定位系统的数学模型，包括船舶动力学方程、环境力模型等。
2. 神经网络设计：设计适当的神经网络结构，并初始化神经网络的参数。
3. 事件触发条件确定：根据系统的误差和触发条件的定义，确定事件触发条件，如误差超过一定阈值时触发更新。
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。
概述海上钻井平台的动力定位系统
概述海上钻井平台的动力定位系统动力定位（Dynamic Positioning）系统已经广泛应用于海洋作业船、海洋科考船、深海半潜式钻井平台以及为钻井平台服务的穿梭油轮、储油加工等船舶，目前建造的海洋工程船如风车安装船、穿梭油轮、MPF1000FDPSO和半潜式钻井平台如Sevan650、GM4000等都装备了动力定位系统，这些船根据用途装备的动力定位设备等级不同，因此设备的配置和入级标志也不同，下面作个简单的介绍。
1 动力定位功能及系统组成1.1 动力定位功能动力定位（以下简称DP）是完全依靠推进力方式而不是锚泊方式保持船位（固定位置或预定航线）。
其基本工作原理是利用计算机对接收的卫星定位信号（DGPS）、环境参数（风、浪、流）以及船舶传感器输入的船舶位置信号，自动地与计算机中模拟的预定船位进行比较，推算出保持这一位置需要的各推进器的推力、速度和方向，自动控制推进器工作。
反复地进行比较判断计算和执行控制，使船舶在规定的环境条件下，位置保持在精度允许的范围内。
1.2 DP系统组成DP主要有3大系统组成：电力系统；控制系统；推进系统。
1.2.1 DP电力系统：发电机组；配电系统；功率管理系统。
1.2.2 DP控制系统：计算机及自动控制系统；独立操纵杆系统（手动控制）；传感器系统[电罗经、移动参照传感器（MRU）、风向风速传感器]；位置参照系统[卫星参照系统GPS、激光参照系统（Laser）、雷达参照系统、无线电参照系统、水声参照系统、张紧索参照系统（Tautwire）]。
2 DP设备等级国际海事组织（IMO）通过的《海上移动式钻井平台构造和设备规则1989修正案》中详细地规定了DP设备等级，其文Msc./Cire.645《采用动力定位系统船舶导则》中规定了DP系统的设备等级分别为3级，即：Class1、Class2、Class3（为叙述方便，本文用DP1、DP2、DP3代表3个动力定位设备等级）。
动力定位系统在海上天然气勘探中的应用研究
动力定位系统在海上天然气勘探中的应用研究随着全球能源需求的不断增长，海上天然气勘探成为了当今世界能源开发的重要方向之一。
而在海上天然气勘探中，动力定位系统的应用显得尤为重要。
本文将对动力定位系统在海上天然气勘探中的应用进行研究与分析，并探讨其优势与挑战。
1. 引言海上天然气勘探是指在海洋环境下寻找和开采天然气资源的过程。
由于海底地质复杂、海况恶劣以及作业环境限制等诸多因素，海上天然气勘探过程中的定位是一项具有挑战性的任务。
为了保证海上勘探平台的稳定性和准确性，动力定位系统的应用成为了一种不可或缺的技术手段。
2. 动力定位系统介绍动力定位系统是一种利用多种定位设备、电子控制系统和推进系统来保持船舶、钻井平台等海上设施相对于海底或其他固定位置的位置稳定的技术。
其主要原理是通过操纵推进器、锚链、牵引绳或者抛锚，综合利用GPS、气象与海洋数据等信息，实时计算出设施的位置和姿态，从而保持其所在位置或者按照预定路径行驶。
3. 动力定位系统在海上天然气勘探中的优势动力定位系统在海上天然气勘探中具有如下优势：（1）位置精度高：动力定位系统可以实时精确计算设施的位置和姿态，提供高精度的定位信息。
这对于海上勘探平台来说尤为重要，因为精准的位置信息可以保证平台准确地定位于勘探区域，避免误差和信息缺失。
（2）稳定性强：由于海上环境的不确定性和复杂性，如风浪、潮汐等，使得保持勘探平台的稳定性成为一项棘手的问题。
动力定位系统通过对海况和船舶状态的实时监测与反馈，能够自动调整推进系统，保持平台的稳定性，提高勘探作业的效率。
（3）灵活性大：动力定位系统可以根据不同的任务需求进行灵活调整和配置。
根据海底地质特征和作业需求，可以选用合适的推进器和控制系统，并结合其他辅助设备，如遥控水下机器人等，来完成特定的勘探任务。
4. 动力定位系统在海上天然气勘探中的应用案例动力定位系统在海上天然气勘探中已经得到了广泛的应用。
例如，在深水勘探作业中，动力定位系统能够帮助维持勘探平台稳定，为海底设备安装提供准确的定位信息，提高勘探效率。
动力定位系统概况汇总
船舶动力定位概况一、船舶为什么需要“动力定位系统”？长期以来，船舶在近浅海和内陆水域里，人们都是采用抛锚技术来保持船位在水面上相对稳定。
这种定位技术的最大特点就是：锚必须牢固地抓住水下的固定物体（陆基），并且一旦锚通过锚链将船舶的位置固定后，船上的推进设备及其辅助设施和相应的控制系统便停止运行，完全处于停电（电力推进）和停油、停气（柴油机推进）工况。
但是，随着地球上人口的急剧增加，科学技术的飞速发展，人们的生活水平日益提高，世界对能源的需求量越来越大。
陆地上资源的开采和供应日趋极限，甚至出现紧缺的态势。
这就迫使世界各国必须把经济发展的重点转移到海洋上。
因为占地球总面积2/3以上的浩瀚大海里，有极其丰富的海水化学资源、海底矿产资源、海洋大量资源和海洋生物资源。
可以预料，21世纪将是人类全面步入海洋经济的时代，人们对海洋的探索和开发的范围将越来越广，对海洋的探索和开发的手段也越来越先进，对海洋探索和开发的领域由近海浅海日趋向远海深海发展。
目的只有一个，就是将浩瀚大海里的资源开发出来，供人类充分使用。
因而，世界各国便随之研究开发出各式各样的、不同类型的深远海作业的浮式生产系统，诸如半潜式钻井平台、多用途石油钻井平台供应船、科学考察船和海洋资源调查船等等。
这些浮式生产作业系统有一个共同的特点：就是在浩瀚深邃的大海上，能够按照人们的要求将其位置稳定在地球的某个坐标范围里；就像抛锚定位那样，将这些浮动的作业体牢牢地锁定在人们期望的浩瀚深邃的大海的某个位置上。
这便进一步诱发了世界各国对深远海作业的浮式生产系统的定位技术和系泊方式的研究。
在一般的近浅海水深情况下，浮式生产系统的系泊定位主要采用锚泊系统。
但是，随着水深的增加，锚泊系统的抓底力减小，抛锚的困难程度增加。
同时，锚泊系统的锚链长度和强度都要增加，进而使其重量剧增，这必然使海上布链抛锚作业变得更加复杂，其定位功能也会受到很大的限制，定位的效果也不尽人意。
动力定位系统浅析
动力定位系统浅析摘要近年我国在海底电缆铺设和海管铺设及挖沟作业中广泛使用的船舶动力定位技术，尤其是以中海油动力定位工程船舶的建造和使用较为突出，本文结合作者多年在在海洋石油299动力定位工作船舶的工作经验，介绍DP系统原理、组成及应用。
关键词：DP、动力定位、HIPAP一DP定位系统原理及应用DP系统其主要原理是利用计算机对采集来的环境参数（风、浪、流），根据位置参照系统提供的位置，自动地进行计算，控制各推进器的推力大小，使船舶保持艏向和船位的固定或者按照设定航向及航速进行作业。
动力定位时,通过电脑传输，只需几分钟的时间，就把航行中的船稳稳地停在预定的位置。
该系统开启后，位置传感器、航向传感器、姿态传感器、风传感器、海流传感器等仪器开始实时实地测得数据，并把这些数据信息及时传输给计算机，计算机再将其与设定的船舶位置信息比较，找出偏差，继而通过电脑向各推进器发出指令，调整各推进器的推力，实行位置偏差修正，直至到达设定的位置并停稳。
该系统应用了DGPS（差分全球定位系统），数字滤波技术，以及最优控制软件等先进技术，使其定位精度在米级甚至是分米级。
该系统不仅应用于停船定位，而且还能应用于船与船间的航距固定。
尤其是海上补给船在航行中进行补给作业时，需要保持操纵安全可靠的航行距离，该系统通过对船舶各推进器的自动精确控制，使船舶在海上航行中进行补给不再成为难事。
此外，该系统还应用于海底电缆铺设、检修，海底管线铺设，倾倒岩石，采沙挖泥，海底管线挖沟，潜水，ROV，海上打捞救生，以及深海石油开采等海洋作业的平台定位。
二动力定位系统分析2.1 DP系统的组成动力定位控制系统动力定位控制系统包括控制器和测量系统。
控制器指的是动力定位系统总的控制部分，一般采用计算机控制的方法。
测量系统包括位置参照系统、电罗经、风向风速仪、倾角仪等，测量船舶的船位、艏向、纵倾横倾角等船舶状态，以及风向、风力、流速等环境条件，通过接口输入到控制器中。
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DP-3系统介绍
动力定位DP-3系统介绍动力定位(Dynamic Positioning，DP)系统是指在风、浪、流的干扰情况下，不借助锚泊系统，利用自身的推进器系统使海上浮动装置保持一定的位置和艏[1]向，或者按预定运动轨迹运行的闭环控制系统。
根据动力定位的不同冗余度，DP-3要求在出现故障(包括由于失火或进水造成一个舱室的完全损失)后，可[2]在规定的环境条件下，在规定的作业围内自动保持船舶的位置和艏向。
动力定位系统是自上个世界六十年代开始，国外海洋工程为了深水海域的开发而研制出来的自动控制船舶位置的系统。
动力定位船可以根据实时测得的海域环境条件，通过控制船舶的推进器系统，自动保持船舶的位置按照预先设定的轨迹运动。
在国内海洋工程领域，该定位系统越来越成为深水海洋工程船舶的标准配置。
同时，随着中国造船行业的迅猛发展，越来越多的动力定位船在国内船厂建造。
DP-3动力定位控制系统介绍DP-3动力定位控制系统是中央控制系统(Integrated Control System，ICS)中最重要的核心系统之一。
其主要的工作原理为图1所示。
动力定位控制系统的工作原理是:根据位置参照系统测得的船位信息与DP传感器系统测得的环境信息，经滤波后得到估算值，根据估算值与期望值进行比较和运算，然后经推进器分配模块计算后发出对各推进器的指令。
在DP控制系统中，艏向和位置由操作者设定，然后由DP控制器通过发出控制信号到推进器系统，DP控制系统通过推进器控制系统的分配，发布命令到任何一个在使用的推进器，通过改变推进器的运转方向、转速或叶片的螺矩，以调节船位。
出现偏差时，DP控制系统可自动探测并进行适当的调整。
DP控制系统这种控制方式能减少燃料消耗、机器磨损和温室气体排放。
1图1 DP控制系统工作原理动力定位系统是动力定位船的必要的完整装置，主要由电力系统、推进器系统和DP控制系统组成。
任何一个子系统发生故障都可能导致船舶失去定位或艏向保持能力。
动力定位系统在海上开发中的应用研究
动力定位系统在海上开发中的应用研究1. 引言动力定位系统是一种通过利用推进器和操控系统来保持船舶、海洋平台或其他海上结构物相对于海床或参考点的位置稳定的技术。
它在海上石油勘探、海洋工程和科学研究等领域中得到广泛应用。
本文将研究动力定位系统在海上开发中的应用，并探讨其在提高工作效率、减少环境风险以及优化资源利用等方面的优势。
2. 动力定位系统的原理和组成动力定位系统通过集成传感器、控制系统和推进器，实现对船舶或海上结构物的位置和方向的精确控制。
传感器用于测量船舶的位置、速度、姿态和周围环境的参数，控制系统根据传感器的数据计算船舶所需的推力和方向，推进器根据控制信号实施推进操作。
动力定位系统通常还包括位置参考系统、姿态传感器、动力定位控制系统和动力装置等组成部分。
3. 动力定位系统在海上开发的应用领域3.1 海上石油勘探动力定位系统在海上石油勘探中扮演着重要的角色。
它可以确保钻井平台和海底生产设施固定在预定的位置上，通过精确控制位置和方向，维持管线连接的稳定性，并提高钻井和完井操作的安全性。
此外，动力定位系统还可以减少因恶劣海况引起的下线时间，提高勘探效率。
3.2 海洋工程海洋工程包括建设和维护海上风电场、海底管道铺设、海洋平台搭建等。
动力定位系统可以确保海上风电设施保持在最佳位置并面向风向，从而提高风能利用效率。
对于海底管道铺设项目，动力定位系统能够精确控制船舶的位置和方向，减少管道敷设过程中的偏差。
海洋平台搭建中，动力定位系统可保持各项施工作业在指定的位置进行，确保施工的准确性。
3.3 科学研究动力定位系统在科学研究中也有广泛应用。
例如海洋生物学研究中，科学家可利用动力定位系统精确控制潜水器的位置和运动轨迹，以观测海洋生物的行为以及水下地形等。
此外，动力定位系统还可用于海洋环境监测，通过精确控制浮标和测量设备的位置，实现对海洋环境的长期观测和数据采集。
4. 动力定位系统的优势4.1 提高工作效率动力定位系统透过精密的控制能力，使得工作船舶或海上结构物能够更快速地稳定在指定的位置。
动力定位系统简介
动力定位系统简介船舶的动力定位系统从70 年代逐渐发展起来，在海洋工程、科学考察等领域有着重要的用途。
随着船舶电力推进的成熟和自动控制理论的发展，动力定位系统的性能也不断提高。
动力定位系统的组成：动力定位系统包括3 个分系统：动力系统、推力器系统和动力定位控制系统。
1.动力系统动力系统一般来说是给整个动力定位系统提供电力的。
一般的船舶电站可兼作动力系统，但应满足一些特殊要求。
输入（船位、控制器推力器; 输出（船位、推力器系统2.推力器系统作为动力定位系统执行部分，常用电动机或柴油机驱动的推进器。
主推进装置(包括其舵系统)可兼作动力定位系统的推力器，在船舶进入动力定位运作模式时，由动力定位系统的控制器进行控制。
为提高定位能力，主推进装置可设计为全回转推进器，例如Z 型推进、SSP 推进等。
一般各推力器的工作组合应产生横向、纵向推力及回转力矩。
3.动力定位控制系统包括控制器和测量系统。
a控制器指的是动力定位系统总的控制部分，一般采用计算机控制的方法。
b测量系统包括位置参照系统、电罗经、风向风速仪、倾角仪等，测量船舶的船位、艏向、纵倾横倾角等船舶状态，以及风向、风力、流速等环境条件，通过接口输入到控制器中。
控制器根据人工输入的船位和艏向，对测量系统提供的数据进行分析和运算，给出推力器的控制指令。
动力定位控制系统执行的功能可总结如下：（1）给出推力器的控制指令。
（2）测量船舶的船位、艏向等船舶状态。
（3）测量风向、风力等环境条件。
（4）接收各种操纵指令的人工输入。
（5）动力定位系统的故障检测及报警。
（6）动力定位系统工作状态的显示。
动力定位系统的系泊试验动力定位系统在进行系泊试验之前，应确认已取得本社颁发的产品证书，并确认布置和安装已严格按本社审批的图纸进行，采用的工艺满足本社有关规定。
动力系统系泊试验动力系统的各组成部分，如发电机、发电机原动机、主配电板等，应满足船舶建造检验的一般要求。
另外还应进行下列检验：a发电机组：一台发电机组不投入运行，并联运行其他发电机组，逐个启动几台功率较大的推力器电动机。
DP_动力定位系统
先讲DP的介绍：动力定位系统首先在海洋钻井船、平台支持船、潜水器支持船、管道和电缆敷设船、科学考查船和深海救生船上得到了应用，其主要原理是利用计算机对采集来的环境参数（风、浪、流），根据位置参照系统提供的位置，自动地进行计算，控制各推力器的推力大小，使船舶保持艏向和船位。
近年来，随着中国海洋开发事业的不断发展，具有动力定位性能的船舶在国内需求逐步增大。
为了更好地做好船级服务工作，满足国内需求，中国船级社于2000年开始立项对动力定位系统进行专题研究，目前已完成了《动力定位系统检验指南》（以下简称CCS指南）的编写工作。
下面就对CCS指南和世界上主要船级社的动力定位系统规范的内容作一个简单介绍。
一、规范的发展过程自1977年挪威船级社（DNV）出版了第一本动力定位系统试行规范后，英国劳氏船级社（LR）随后也出版了动力定位系统规范。
为了指导船东正确地操作动力定位系统船舶，英国能源部和挪威石油理事会于1983年联合出版了《Guidel ines for the specification and operation of dynamically positioned di ving support vessels》。
至此，动力定位系统方面的技术文件已比较完整。
由于大量的动力定位船舶的使用，而且动力定位系统的操作与船舶的作业安全密切相关，因此引起了IMO海安会的重视，在1994年的IMO 63届海安会上通过了M SC/Circ.645 《Guidelines for Vessels with Dynamic positioning system s》，该通函自1994年7月1日对新船生效。
此后，美国船级社（ABS）、德国船级社（GL）、法国船级社（BV）也相继出版了动力定位规范。
中国船级社于2 002年正式出版第一本动力定位规范。
二、船级符号船级符号是船级社授予船舶的一个等级标志，是保险公司对船舶及货物、工程作业等进行保险的重要依据。
动力定位系统漫谈
Chapter1 动力定位系统定义
1 动力定位船舶的定义 国际海事组织（IMO）对动力定位船舶(Dynamic positioning vessel)的定义如下:
动力定位船意味着，该船舶或装置，可以自动保持自己的位置，也就是通过推进器施加的力，保持固定 的位置，或沿着预先设定的移动轨迹移动 2 动力定位系统的定义
船位的系统。
z 只能适应60m水深以内的海域作业
z 船舶失电或超负荷等问题对定位没 z 对海床地质条件有要求
有影响。
z 不要位置参照系统
z 如自升系统故障，船位不会收影响
z 不需要动力、推进器等复杂的保持 z 机动性受限
船位的系统。
z 需要起抛锚的拖轮
z 船舶失电或超负荷等问题对定位没 z 最多适于600m水深以内的作业
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注：各台站及技术参数均以中华人民共和国海事局正式公布的为准。
但由于 DP 系统要求的参照系统稳定性高，这些台站的免费传输的 DGPS 差分信号均不能满足要求， 笔者曾组织近 2 个月的试验：在中国沿海航行，搜索中国交通部在沿海设置的众多免费差分信号，信 号强度和稳定性均不能满足 DP 的要求、最终只能放弃努力，租用 FURGO 公司的卫星差分信号。
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c) Artemis 一种利用微波测量相对位置的系统
d) DGPS 差分 GPS，是在普通 GPS 信号的基础上，增加陆地或卫星的位置参照信号，可将普通 GPS 的 30-40m 左右的误差，提高到米级别。中国自 1995 年开始，逐步建立起一套 RBN/DGPS 系统，即无线电指向标差分全球定位系统(Radio Beacon-Differential Global Positioning System)，它是一种利用航海无线电指向标 播发台播发 DGPS 修正信息向用户提供高精度服务的助航系统，用户距台站越近，定位精度越高。通常 情况下，在距基准台 300 公里的范围内，米级导航型 DGPS 接收机的定位误差约为 10 米；亚米级导航型 接收机的定位误差约为 5 米。 中国沿海建立了 20 个 RBN/DGPS，具体数据见下表。
动力定位系统的发展历程与趋势
动力定位系统的发展历程与趋势动力定位系统是一种利用船舶或其他移动设备上的动力装置进行精确定位和控制的技术。
它通过使用动力系统以及传感器和自动控制系统，使船舶能够稳定地保持在指定位置，以实现各种海洋工程作业、科学研究以及海上运输等任务。
下面将详细介绍动力定位系统的发展历程以及当前的趋势。
动力定位的概念最早可以追溯到20世纪50年代。
起初，人们使用定向推进器和锚泊系统来尝试控制船舶的位置。
然而，这些方法存在许多限制，如受环境因素的影响、操纵不灵活等。
直到20世纪60年代初，动力定位系统才得到了进一步的发展。
首先是加拿大的一家石油公司成功地开发了第一个商用动力定位系统，用于石油开采作业。
此后，动力定位系统逐渐应用于其他领域，如海底油气勘探、深海建筑、海上风电等。
随着技术的不断改进，动力定位系统的可用性和精度得到了显著提高。
传感器技术的发展使得船舶能够实时获取和分析海洋环境的数据，从而更好地适应变化的海况条件。
自动控制系统的进步使得船舶能够更精确地控制自身位置和姿态，提高工作效率和安全性。
另外，与传统的定位系统相比，动力定位系统更加灵活和可靠。
传统的定位系统主要依赖卫星导航，而动力定位系统可以通过船舶上的多个定位传感器，如全球定位系统（GPS）、惯性导航系统（INS）、声呐以及相机等，综合使用以提高定位的准确性和鲁棒性。
这种多传感器融合的方式不仅提高了定位系统的可靠性，还降低了船舶在弱信号环境中的依赖性。
当前，动力定位系统在海洋工程中的应用越来越广泛。
它被广泛运用于海上石油开采、海底勘探、海上风电以及深海建筑等领域。
随着人类对深海资源的需求不断增加，动力定位系统扮演着至关重要的角色。
它使得深海作业更加安全高效，同时也减少了对人力资源的依赖。
未来，动力定位系统的发展趋势仍然充满潜力。
一方面，随着无人船舶技术的不断发展，动力定位系统将在无人船舶上得到广泛应用。
这将进一步提高海洋工程的自主性和自动化程度。
另一方面，随着船舶控制技术的改进和创新，动力定位系统的精度和稳定性将得到进一步提高。
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动力定位系统简介船舶的动力定位系统从70 年代逐渐发展起来，在海洋工程、科学考察等领域有着重要的用途。
随着船舶电力推进的成熟和自动控制理论的发展，动力定位系统的性能也不断提高。
动力定位系统的组成：动力定位系统包括3 个分系统：动力系统、推力器系统和动力定位控制系统。
1.动力系统动力系统一般来说是给整个动力定位系统提供电力的。
一般的船舶电站可兼作动力系统，但应满足一些特殊要求。
输入（船位、控制器推力器; 输出（船位、推力器系统2.推力器系统作为动力定位系统执行部分，常用电动机或柴油机驱动的推进器。
主推进装置(包括其舵系统)可兼作动力定位系统的推力器，在船舶进入动力定位运作模式时，由动力定位系统的控制器进行控制。
为提高定位能力，主推进装置可设计为全回转推进器，例如Z 型推进、SSP 推进等。
一般各推力器的工作组合应产生横向、纵向推力及回转力矩。
3.动力定位控制系统包括控制器和测量系统。
a控制器指的是动力定位系统总的控制部分，一般采用计算机控制的方法。
b测量系统包括位置参照系统、电罗经、风向风速仪、倾角仪等，测量船舶的船位、艏向、纵倾横倾角等船舶状态，以及风向、风力、流速等环境条件，通过接口输入到控制器中。
控制器根据人工输入的船位和艏向，对测量系统提供的数据进行分析和运算，给出推力器的控制指令。
动力定位控制系统执行的功能可总结如下：（1）给出推力器的控制指令。
（2）测量船舶的船位、艏向等船舶状态。
（3）测量风向、风力等环境条件。
（4）接收各种操纵指令的人工输入。
（5）动力定位系统的故障检测及报警。
（6）动力定位系统工作状态的显示。
动力定位系统的系泊试验动力定位系统在进行系泊试验之前，应确认已取得本社颁发的产品证书，并确认布置和安装已严格按本社审批的图纸进行，采用的工艺满足本社有关规定。
动力系统系泊试验动力系统的各组成部分，如发电机、发电机原动机、主配电板等，应满足船舶建造检验的一般要求。
另外还应进行下列检验：a发电机组：一台发电机组不投入运行，并联运行其他发电机组，逐个启动几台功率较大的推力器电动机。
启动期间引起的电压降不超过15%。
b动力管理系统：（1）进行发电机的自动并联及自动解列试验。
动力管理系统（通常是船舶电站的自动管理系统）应能在运行的发电机负荷较重时，自动启动备用发电机投入电网，即自动并联。
并在运行的发电机负荷较轻时，自动切断一台发电机的供电并停止其原动机的运转，即自动解列。
建议自动并联可设置在单台发电机的输出功率超过额定功率的大约85%时进行。
自动解列可设置在单台发电机的输出功率低于额定功率的大约30%时进行。
（2）进行重负载询问试验。
动力定位系统的重负载通常是推力器的电动机。
在其启动前应向动力管理系统发出询问信号，动力管理系统根据运行发电机的功率裕量发出允许启动指令。
否则启动备用发电机再发指令。
或当整个动力系统的功率裕量都不足以启动负载时，禁止其启动，这就是所谓重负载询问，或称为大功率询问、重载询问。
系统的各个重负载均应进行试验。
（3）试验高电力负载报警功能当总的电力负载超过运转中发电机总容量的预定百分比时，应发出报警。
报警的设定值应在运转容量50%至100%之间可调，并应按运行发电机的数量和任一台发电机失灵的影响加以确定。
该报警的设定值可设于自动并联时的功率百分比之上。
（4）发电机超负荷时，推力器负载自动调整功能的试验。
运行发电机负荷超过100%时，推力器应降低功率运行。
可根据实际情况进行模拟试验，如可降低超负荷的功率设定值。
在发电机输出功率超过设定值时，验证推力器进行自动降速。
（5）注意动力定位系统控制器与动力管理系统的协调。
c配电板（1）检查主配电板汇流排的分段及其连接，对于DP-3 附加标志，每一汇流排要以A-60 进行分隔，在每个分隔内均应设有断路器连接。
（2）在DP 控制中心，应设置连续显示器，显示发电机的在线功率储备，即在线发电机的容量与输出功率的差。
对于分段式汇流排，每一分段要设置这种指示器。
如果推力器的操作不会引起电站的过载，可不要求设储备功率指示器。
动力定位控制系统系泊试验a计算机（1）如果计算机出现故障或未准备好就进行控制，应发出报警。
（2）当检测出一套计算机系统有故障时，应能自动转至冗余计算机系统控制。
当控制从一个计算机系统向另一个计算机系统切换时，应保持平稳动力定位操作，其变化应保持在可接受的操作范围内。
应试验予以确认。
（3）每一个动力定位计算机系统必须提供不间断电源（UPS），以确保任何动力故障不会影响一台以上的计算机。
不间断电源电池的容量需支持至少30 分钟的操作。
b推力器手柄控（1）在动力定位控制站设有各个推力器的手动控制器，逐一试验启动、停车、方位和螺距/转速控制的操纵控制。
对于高压电动机可不包括启动停止的操纵。
（2）动力定位手动控制台上连续显示的各推力器运行/停车、螺距/转速和方位应精确。
（3）推力器的手动控制应在任何时候都能起作用，包括自动控制和操纵杆控制出现故障的情况下（4）在DP控制站逐一试验推进器的应急停止装置。
c推力器的联合操纵杆控推力器的联合操纵杆控制一般是由设于动力定位控制站的一个操纵杆同时控制多个推力器的运转，实现纵向推力、横向推力、回转力矩及这些分量的组合。
通常用于轨迹控制。
在码头系泊试验时，应确认操纵杆可同时操纵各推力器。
推力器的自动控制推力器的自动控制是人工将给定的船位、艏向输入到控制器中，由推力器根据指令自动地将船舶调整到期望的船位及艏向，并加以保持。
（1）对于DP-1 附加标志，模拟计算机的严重故障，计算机系统执行自检程序时，应停止工作，并通过自动方法或手动方法将转速/螺距设置到零。
（2）对于DP-2 附加标志，计算机系统应执行探测故障的自检程序。
如果在线工作的计算机系统探出故障，应自动转换至备用计算机系统。
在显示装置上应显示正在实施控制的控制系统的标志。
（3）对于DP-3 系统应设有一个自动备用系统，该备用系统的位置与主系统之间采用A-60级分隔隔离。
至少应有一个位置参照系统和一台罗经与备用系统相连接，并独立于主控制系统。
备用系统应由操作者在主动力定位控制站或备用控制站启动，这种转换应确保任何单个故障不会使主控制系统和备用系统都不能工作。
推力器控制方式的选择（1）在动力定位控制站，进行不同推力器控制方式的转换。
（2）控制方式的选择应布置成当动力定位控制方式出现故障后，总是能够选择手柄控制。
传感器系统（1）应设置传感器故障（过热失电）报警及传感器与动力定位系统通讯故障（短路、低阻、开路）报警。
（2）传感器间自动转换出现故障时，应在控制站发出听觉和视觉报警。
（3）对于DP-3 附加标志，每类传感器的一个必须和备用控制系统连接，并通过A-60 级分隔和其他传感器分离。
显示和报警（1）动力定位控制站应显示从动力系统、推力器系统和动力定位控制系统传来的信息，以确保这些系统在正常运行。
安全操作动力定位系统所必需的信息应在任何时候均可得到。
对设置的报警和显示逐一进行试验。
（2）对于具有DP-2 和DP-3 附加标志的船舶，操作员控制装置应设计成操作屏的任何误操作都不会导致极限状况。
（3）当动力定位系统及其控制的设备发生故障时，应发出听觉和视觉报警。
对这些故障的发生及状态应进行永久的记录。
通信系统（1）试验下列双向通信设施的有效性：a.动力定位控制中心与驾驶室的双向通信b.动力定位控制中心与主机控制室的双向通信c.动力定位控制中心与有关操作控制站的双向通信（2）确认通信系统独立于船舶主电源。
推力器系统系泊试验推力器也可以在非动力定位状态使用，其各部分应满足一般的建造检验要求。
如果操作次序的错误会导致危险状态或设备损坏时，则应联锁。
对设置的联锁功能进行试验。
安装在驾驶室内的控制器和指示器应有充分的照明，并可调光。
对DP-2 附加标志，对动力定位系统至关重要的燃油、滑油、液压油、冷却水和气动管路，以及电缆的布置应充分考虑火灾和机械损坏。
对于DP-2 附加标志，冗余管系（燃油、滑油、液压油、冷却水和气动管路）不得与主系统一起穿越同一舱室。
当不可避免时，管路必须安装在A-60 级管道内。
冗余设备或系统的电缆不得与主系统一起穿越同一舱室，当不可避免时，电缆必须安装A-60 级电缆通道内，电缆的接线箱不允许设置在这类电缆通道内。
动力定位系统的航行试验动力定位系统的航行试验大纲应根据船舶的实际情况与设计部门及船厂商定。
a联合操纵杆模式的试验动力定位系统的联合操纵杆模式可进行航迹控制，可采用下列两种方法试验其有效性及控制精度。
第一项试验：（1）系统准备，系统各部分投入工作，各部分之间通讯正常。
（2）在DP 控制台上，设定艏向并记录船位。
（3）启动操纵杆。
（4）操纵船向正前方移动20 米。
（5）操纵船向正后方移动40 米。
（6）操纵船向正前方移动20 米。
（7）记录船位与艏向并与初始船位及设定的艏向对照，误差应在设计要求范围之内。
第二项试验：（1）系统准备，系统各部分投入工作，各部分之间通讯正常。
（2）在DP 控制台上，设定艏向并记录船位。
（3）启动操纵杆。
（4）操纵船向正左方移动20 米。
（5）操纵船向正右方移动40 米。
（6）操纵船向正左方移动20 米。
（7）记录船位与艏向并与初始船位及设定的艏向对照，误差应在设计要求范围之内。
保持船位的旋转试验第一项试验：（1）系统准备，系统各部分投入工作，各部分之间通讯正常。
（2）在DP 操纵台上，输入自动保持的船位并设定船旋转的圆心。
（3）在系统稳定后，启动操纵杆。
（4）操纵船顺时针旋转360 度。
（5）记录船位并与初始船位相对照，误差应在设计要求范围之内。
第二项试验：（1）系统准备，系统各部分投入工作，各部分之间通讯正常。
（2）在DP 操纵台上，输入自动保持的船位并设定船旋转的圆心。
（3）在系统稳定后，启动操纵杆。
（4）操纵船逆时针旋转360 度。
（5）记录船位并与初始船位相对照，误差应在设计要求范围之内。
b自动模式的试验动力定位系统的自动模式是根据人工输入的船位和艏向自动定位并加以保持。
可采用下列方式进行试验：（1）系统准备，系统各部分投入工作，各部分之间通讯正常。
（2）在DP 操纵台上输入给定的船位和艏向。
（3）启动自动控制模式，保持6 至8 小时。
期间每隔一段时间记录其船位及艏向或由系统自动记录。
（4）考察船位及艏向的误差，应在设计要求范围之内。
注意：在整个系统进行操作时，至少有连续2 小时的气候条件达到一定水平，即使推力器上的平均载荷达到50%或更高。
当环境条件无法达到上述要求时，可推迟到在适当场合下作为一个特殊的试验来进行。
故障模式与影响分析试验DP 定位系统应进行故障模式与影响分析（FMEA），编制FMEA 报告或作为替向的位移试验代，可对每一种故障模式下的系统冗余度进行试验。