[發明專利]一種支持平臺靠泊鉆井平臺的航跡規劃方法

有效

• 申請號: 201810584045.6
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108776480B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 蘇貞;楊奕飛;李建禎;袁偉;葉樹霞;李彥;張燦家;王海園;喬森;孔志鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學;江蘇科技大學海洋裝備研究院
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

本發明涉及一種支持平臺靠泊鉆井平臺的航跡規劃方法，所述規劃方法包括如下步驟：（1）定靠泊階段劃分點：以目標平臺為中心，劃分點A、點B、點C、點D和點E；（2）E點至D點平臺靠泊航跡規劃；（3）D點至C點平臺靠泊航跡規劃；（4）C點至B點平臺靠泊航跡規劃；（5）B點至A點平臺靠泊航跡規劃。本發明的優點在于：本發明支持平臺靠泊鉆井平臺的航跡規劃方法，能夠針對靠泊環境條件，科學選取靠泊路徑上的路徑點，將靠泊過程分段，不同階段所采取不同的控制策略，使靠泊路徑安全、經濟、易操作，避免支持平臺和目標平臺及其附屬物相撞，極大保證安全。

技術領域

本發明涉及支持平臺的航線規劃領域，特別涉及一種深水半潛式支持平臺靠泊鉆井平臺的航跡規劃方法。

背景技術

隨著海洋油氣資源開發技術的進步，世界范圍內海洋鉆井平臺數量快速增長，深水半潛式支持平臺可為鉆井平臺提供物資補給、存儲和轉運，并為平臺作業人員提供良好、舒適的生活設施、環境和醫療服務。由于海洋環境惡劣多變，平臺受力狀態復雜，兩平臺間的相對運動，都有可能造成支持平臺在靠泊鉆井平臺過程中發生碰撞等安全事故。

因此，急需研發一種在靠泊過程中避免支持平臺與鉆井平臺發生碰撞，極大保證安全的支持平臺靠泊鉆井平臺的航跡規劃方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種靠泊過程中能夠避免支持平臺與鉆井平臺發生劇烈碰撞，極大保證安全的支持平臺靠泊鉆井平臺的航跡規劃方法；其主要是在風、浪、流的干擾壞境下，找到一條從支持平臺當前位置到目標位置用時短、易操縱、安全系數高的最優路徑；航跡規劃是根據靠泊目標規劃出滿足約束條件的航行軌跡，是自動靠泊中的關鍵組成部分。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：支持平臺靠泊鉆井平臺的航跡規劃方法，其創新點在于：所述規劃方法包括如下步驟：

(1)定靠泊階段劃分點：以目標鉆井平臺為中心，定義距離目標平臺外輪廓38m處為靠泊就位點，記作點A，定義距離目標平臺外輪廓100m為靠泊姿態調整點，記作點B，所述點A與點B同處同一直線，且點A與點B位于目標平臺的同一側；以目標鉆井平臺為圓心，500米為半徑所在圓上的一點為靠泊路徑調整點，記作點C；以目標鉆井平臺為圓心，1000米為半徑所在圓上的一點為靠泊最佳進入點，記作點D；以目標鉆井平臺為圓心，2海里為半徑所在圓上的一點為準備靠泊點，記作點E；

(2)E點至D點平臺靠泊航跡規劃：

a.確定初始最佳艏向：在E點根據當前風浪流信息估算支持平臺所受環境力，即風浪流合力方向，確定初始靠泊航跡最佳進入方向，計算D點位置；

b.航跡規劃：考慮靠泊路徑中障礙物碰撞，規劃一條用時最短的航跡；

(3)D點至C點平臺靠泊航跡規劃：

a.確定最佳艏向：根據風浪流作用力，計算環境力合力方向，調整向目標平臺靠泊最佳進入方向；

b.航跡規劃：靠泊過程中根據環境力方向變化支持平臺艏向自適應調整，即支持平臺艏向與環境力合理方向保持在一條直線上，規劃一條環境最優艏向的航跡；

(4)C點至B點平臺靠泊航跡規劃：

a.確定最佳艏向：根據風浪流作用力，計算環境力合力方向，調整向目標平臺靠泊最佳進入方向；

b.航跡規劃：靠泊過程中根據環境力方向變化支持平臺艏向自適應調整，即支持平臺艏向與環境力合理方向保持在一條直線上，規劃一條環境最優艏向的航跡；

(5)B點至A點平臺靠泊航跡規劃：

a.調整姿態：根據目標平臺靠泊點位置調整支持平臺姿態，對準目標平臺靠泊點；

b.實時測量目標平臺距離；

c.航跡規劃：保持艏向平移至A點。