船用动力定位DP系统概述(报告精选)
动力定位概述
动力定位概述1. 动力定位系统原理船舶动力定位系统就是依据所要求的船舶定位或运动指令,根据测量所得船舶的运动信息与环境信息,利用计算机进行复杂的实时计算,控制船舶主副推力装置产生一定推力与力矩,以实现预定的船舶姿态控制、定位控制或运动控制。
船舶在海上除了受到本身推进器的推力以外，还受到风力、波浪与海流的外界作用力，从而产生6 个自由度的运动，即纵荡、横荡、升沉、纵摇、横摇与艏遥。
动力定位系统利用位置测量设备测出本身位置的变化，利用各类传感器测出船艏、纵横摇以及风力风向，再采用现代控制理论，建立船舶与推力器的数学模型，并采用多种控制方法，同多对船舶6 个自由度运动风量以及风力风向的计算，对船舶各主副推力器的推力进行分配，从而控制船舶3 个自由度的运动，即纵荡、横荡与艏摇。
2. 动力定位系统组成动力定位系统通常包括两大部分：测量控制部分和推力装置部分。
测量控制部分测量控制部分主要包括:1）测量传感器：DGPS或其他类型定位系统）-测量船位电罗经-测量艏向船舶垂直参考单元-测量船舶的纵摇、横摇与升沉风向风速仪-测量影响船舶动力的主要干扰力即风力2）控制部分：操作台：其台面上布置有操纵手柄、跟踪球、输入键盘、各种操纵按钮、指示灯与报警灯及显示屏，操纵台内部布置有一台高性能计算机。
控制柜：其内部布置有实时处理计算机、存储器、输入/ 输出接口、供电模块以及大量接线端子；动力定位系统与位置测量设备、各种传感器以及主副推力器的电气联接均通过控制柜，系统供电也经由本柜。
便携式手操终端推力装置部分1）动力部分：船舶主机、发电机2）推力部分:主推进器、舵、辅助推力装置（多用侧推器和全回转推进器）。
3. 动力定位的等级与精度动力定位等级国际海事组织IMO 根据动力定位系统的功能以及设备冗余度,将动力定位系统分为三个等级:1 级、2 级与3 级。
DP1、DP2、中国船级社根据动力定位系统不同的沉余度将动力定位等级DP3。
船舶DP系统在科考船中的应用
船舶DP系统在科考船中的应用1. 引言1.1 船舶DP系统的概念船舶动态定位系统（DP系统）是一种通过利用各种传感器和控制设备，帮助船舶在没有依靠锚链或系船绳的情况下保持稳定位置的技术。
船舶DP系统通过不断计算船舶的位置、速度和航向，并通过自动控制船舶的推进器和方向舵，可以使船舶保持在指定的位置或航线上，从而提高船舶的操纵性和安全性。
船舶DP系统在海洋科考船中具有特别重要的作用，因为科考船经常需要在海洋中进行复杂的科学研究和数据采集工作，而传统的锚泊方式在高风浪或潮流环境下往往难以保持船舶的稳定位置。
船舶DP系统的应用可以大大提高科考船在海上的作业效率和安全性，为科学研究提供稳定的工作平台。
船舶DP系统是一种先进的船舶控制技术，可以帮助船舶在复杂的海洋环境中保持稳定位置和航线。
在科考船中的应用具有重要意义，将为海洋科学研究提供更好的技术支持。
1.2 科考船的特点科考船是一种专门用于科学考察和研究的船只，具有以下特点：1. 多功能性：科考船通常配备有各种先进的科研设备和仪器，可以进行海洋地质、海洋生物、海洋环境等多个领域的科学研究。
2. 船龄较长：由于科考船的建造和改装需要耗费较多时间和资金，因此科考船的船龄通常较长，但在使用过程中会定期进行维护和更新。
3. 船员素质高：科考船的船员通常是经过专门培训和筛选的专业人员，具有丰富的科考经验和专业知识，能够应对各种复杂的海洋环境和情况。
4. 航行路线复杂：科考船通常需要在各种海洋环境中进行考察和研究，航行路线较为复杂，需要具备较高的航行技术和安全保障能力。
5. 船舶DP系统的重要性：在科考船的航行和科学考察过程中，船舶DP系统起着至关重要的作用，能够提高船舶的精确操控能力和安全性，确保船只能够在复杂的海洋环境中顺利进行科学考察和研究工作。
科考船的特点决定了船舶DP系统在其中的必要性和重要性。
2. 正文2.1 船舶DP系统在科考船中的必要性科考船在执行科学研究任务时，通常需要在海上停留一段时间进行数据采集和实验。
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。
动力定位(DP)系统简介知识分享
动力定位(D P)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。
DP船舶定位系统
DP船舶定位系统输入（船位、控制器推力器输出（船位、推力器系统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。
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。
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：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%。
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。
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。
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。
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船用动力定位DP系统概述
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目录
船用动力定位DP系统概述 (3)
第一节船用动力定位DP系统的定义和分类 (3)
一、动力定位DP0系统 (3)
二、动力定位DP1系统 (3)
三、动力定位DP2系统 (3)
四、动力定位DP3系统 (3)
第二节船用动力定位DP系统的市场情况 (4)
一、动力定位DP1系统的市场情况 (4)
1、全球 (4)
2、中国 (5)
二、动力定位DP2系统的市场情况 (8)
1、全球 (8)
2、中国 (8)
三、动力定位DP3系统的市场情况 (10)
1、全球 (10)
2、中国 (11)
船用动力定位DP系统概述
第一节船用动力定位DP系统的定义和分类
国际海事组织和国际海洋工程承包商协会将DP定义为动力定位船舶需要装备的全部设备，包括动力系统、推进器系统和动力定位控制系统。
由于海上作业船舶对动力定位系统的可靠性要求越来越高，IMO和各国船级社都对DP提出了严格要求，制定了三个等级标准。
设备等级一（DP1）：在单故障的情况下可能发生定位失常。
设备等级二（DP2）：有源组件或发电机、推进器、配电盘遥控阀门等系统单故障时不会发生定位失常，但当电缆、管道、手控阀等静态元件发生故障时可能会发生定位失常。
设备等级三（DP3）：任何但故障都不会导致定位失常。
DP的分级主要考虑设备的可靠性和冗余度，目的是对动力定位系统的设计标准、必须安装的设备、操作要求和试验程序等作出规定，保证DP安全可靠运行，并避免在DP作业时对人员、船舶、其他设备造成损害。
一、动力定位DP0系统
DP0船舶装备一套集控手动操作系统和航向自动保持的动力定位系统（DPS），能在最大环境条件下，使船舶的位置和航向保持在限定范围内。
二、动力定位DP1系统
DP1船舶装备具有自动定位和航向自动保持的动力定位系统（DPS），另外，还有一套独立的集控手动操作系统和航向自动保持的动力定位系统，能在最大环境条件下，使船舶的位置和航向保持在限定范围内。
三、动力定位DP2系统
DP2船舶装备系统具有自动定位和航向自动保持的动力定位系统（DPS），另外，还有两套独立的集控手动操作系统和航向自动保持的动力定位系统，即使船舶发生单个故障，能在最大的环境条件下，使船舶的位置和航向保持在限定范围内。
四、动力定位DP3系统
DP3船舶装备具有自动定位和航向自动保持的动力定位系统（DPS），另外，
还有两套独立的集控手动操作和航向自动保持系统，和一套备用动力定位自动控制系统。
能在最大环境条件下，使船舶的位置和航向保持在限定范围，即使船舶发生任何单个故障，包括由于失火或进水而完全失去一舱。
DP3三级动力定位与DP2二级动力定位系统的主要区别在于系统设计的冗余与系统布置的物理分割。
三级定位与二级定位在定位精度上是一样的，而冗余是在进行系统设计时尤其是在动力定位系统、推进系统和电力系统设计时要充分考虑的，用规范的话讲就是在一个运行的系统失效时，不能导致另一个运行系统同时失效。
要达到这样的效果，在系统从二维到三维的具体的布置，包括管路，设备，电缆，通风等专业的设计，就要认真考虑失效分析（FMEA），系统的冗余要靠物理分割来有效地保证各个象湖备用系统之间尽可能地以A-60标准分割开或尽可能地相互远离，不穿过同一个服务区域。
在不可避免的情况，要穿过同一区域，一定要加机械保护或证明有足够的安全。
第二节船用动力定位DP系统的市场情况
一、动力定位DP1系统的市场情况
1、全球
船舶动力定位系统最初的应用开始于60年代。
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。
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。
目前全球船用动力定位DP1系统的市场容量占据的份额最大，其技术也是最成熟的，从2009年到2014年整个行业的市场容量呈现上升的趋势。
具体数据分析见下图：。