申请/专利权人：中交第一航务工程局有限公司;中交一航局第二工程有限公司;天津海润海上技术股份有限公司

申请日：2024-02-18

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN117719630B

主分类号：B63B21/50

分类号：B63B21/50;B63B21/00;B63B21/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2024.04.05#实质审查的生效;2024.03.19#公开

摘要：本发明涉及海底隧道碎石基床整平技术领域，尤其涉及一种全漂浮整平的移船定位过程中收放缆控制方法，包括：S1、整平船的艏向角的计算；S2、艏向角的正、余弦计算；S3、计算整平船上出缆点的工程坐标；S4、计算锚点的工程坐标；S5、计算缆绳的长度变化量；本发明能够通过计算绳长变化量来确定收放缆的形式，实现对整平船上所有锚机的联合控制，最终达到锚泊自动定位的效果；通过整平船上的GPS定位系统提供船在初始点的两个GPS的当前横纵坐标，输入目标点的两个GPS横纵坐标值、船在初始点时缆绳的长度值来确定缆绳的变化量，控制锚机进行收放缆以实现精准定位，即通过收放缆把整平船从初始点准确移位到目标点。

主权项：1.一种全漂浮整平的移船定位过程中收放缆控制方法，其特征在于，使用锚泊自动定位控制系统，所述锚泊自动定位控制系统包括GPS定位系统、信息输入系统、测量系统、核心运算处理单元和若干个锚机控制单元；其中：GPS定位系统，为核心运算处理单元提供船舶船艏和船艉两点实时位置数据，包括第一GPS系统、第二GPS系统；信息输入系统，用于向核心运算处理单元输入船舶目标移动位置的控制指令信息；测量系统，用于测量锚绳长度，为核心运算处理单元的控制收放缆运算过程中提供当前绳长数据；核心运算处理单元，是整个锚泊自动定位控制系统的核心部分，采用初始化计算结果来负责系统根据输入控制输出的功能，通过收放缆以实现船舶锚泊自动定位；锚机控制单元，能够与核心运算处理单元形成数据交互，根据系统输入对各个锚机进行控制，通过锚机的正反转直接实现系统的收放缆控制；所述控制方法，包括如下步骤：S1、整平船的艏向角的计算：建立安装坐标系，以船尾右舷为坐标原点，确定整平船上位于船尾的第一GPS系统、位于船艏的第二GPS系统在所述安装坐标系下的安装坐标，分别为第一GPS系统、第二GPS系统；所述第一GPS系统的实时工程坐标为，所述第二GPS系统的实时工程坐标为，所述整平船以所述第一GPS系统为旋转中心，逆时针旋转角度，分别计算整平船在安装坐标系下在其第一象限、第二象限、第三象限、第四象限范围内的艏向角；S2、艏向角的正、余弦计算：根据步骤S1分别计算得出的所述艏向角，计算正弦、余弦；S3、计算整平船上出缆点的工程坐标：获取整平船上每个出缆点在安装坐标系下的安装坐标；计算整平船的艏向角为0时，出缆点的工程坐标为： （1）计算整平船的艏向角为时，出缆点的工程坐标为： （2） 将公式（1）带入公式（2）后，得到出缆点的工程坐标为： 3 ；S4、计算锚点的工程坐标：将整平船停留在三个不同的位置，根据三个不同的停船位置的工程坐标、出缆点的工程坐标、以及锚点到出缆点的缆绳的绳长的几何位置关系，计算得出各锚点的工程坐标；S5、计算缆绳的长度变化量：根据整平船在初始点时，出缆点对应的绳长、以及与所述出缆点对应的所述锚点的工程坐标、以及所述的出缆点工程坐标的关系，计算得出当前位置和时刻的海水深度h；所述整平船移动至目标点时，根据海水深度h、以及步骤S3中计算得出的出缆点的工程坐标，计算得出目标点处的绳长；缆绳长度变化量为：；当绳长变化量时，所述出缆点放缆；当时，所述出缆点收缆。

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