[發(fā)明專利]一種適用于雙船浮托安裝駁船就位過程的姿態(tài)調(diào)整方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011573746.3
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112793735A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵鵬松;章青;張子波;蔣晗;姚旭
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: B63B75/00
• 分類號: B63B75/00;B63B77/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種適用于雙船浮托安裝駁船就位過程的姿態(tài)調(diào)整方法，包括在兩艘浮托駁船上八個(gè)位置安裝位姿傳感器，在駁船就位過程中每隔一段時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取并通過無線傳輸模塊將獲得測量的位姿數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)中，根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行雙船平行狀態(tài)計(jì)算與調(diào)整、雙船橫向位置計(jì)算與調(diào)整、雙船縱向位置計(jì)算與調(diào)整、雙船橫向角度計(jì)算與調(diào)整、雙船縱向角度計(jì)算與調(diào)整、雙船垂向位置計(jì)算與調(diào)整。本發(fā)明可以提高雙船浮托安裝效率、適應(yīng)復(fù)雜海洋環(huán)境、保障運(yùn)輸過程中的安全性、大幅度增強(qiáng)位姿調(diào)整精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙船姿態(tài)調(diào)整方法，尤其涉及雙船浮托安裝駁船就位過程的姿態(tài)調(diào)整方法。

背景技術(shù)

雙船浮托安裝是針對單柱式重力式平臺、SPAR平臺、開口較小的導(dǎo)管架平臺、重量較大的導(dǎo)管架平臺的主要安裝方式，雙船浮托安裝中最復(fù)雜的過程屬于駁船就位環(huán)節(jié)，需要兩艘浮托駁船承載海洋平臺，保持相同速率、同樣提升高度平穩(wěn)地運(yùn)輸至導(dǎo)管架處。目前，浮托駁船的位姿調(diào)整方法主要是針對單浮托駁船或者雙體浮托駁船，雙船相對于單船抵抗風(fēng)浪流的能力更低、穩(wěn)定性更差，兩艘浮托駁船必須保持相同的位姿，如果兩船位姿相差較大，會導(dǎo)致海洋平臺的結(jié)構(gòu)變形，影響海洋平臺的使用壽命，嚴(yán)重地可能會引發(fā)重大的工程事故，當(dāng)前的位姿調(diào)整方法并不能滿足雙船的運(yùn)輸工作，在雙船浮托安裝駁船就位過程亟需一種高效可靠、簡便易行的動態(tài)碰撞檢測方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種可以提高浮托安裝效率、保障運(yùn)輸過程中的安全性、操作步驟簡便、適用性廣、可靠性強(qiáng)、精度高的姿態(tài)調(diào)整方法。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：以基礎(chǔ)空間幾何作為理論支撐，原理簡單易行，操作簡便可靠；采用多個(gè)位姿傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，可以針對每種姿態(tài)進(jìn)行及時(shí)處理，能夠提高姿態(tài)檢測精度；可以針對駁船在海上六個(gè)自由度的變化進(jìn)行調(diào)整，更加符合海上的實(shí)際情況，提高對復(fù)雜海上環(huán)境的適應(yīng)性；針對雙船浮托安裝中的協(xié)同動作進(jìn)行深入設(shè)計(jì)，保障運(yùn)輸過程的安全性；能夠有效地解決雙船浮托安裝駁船就位過程姿態(tài)不一致、雙船浮托穩(wěn)定性差等問題，是一種操作簡單、穩(wěn)定可靠、安裝效率高、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)的方法。

附圖說明

圖1是雙船浮托安裝駁船就位過程的姿態(tài)調(diào)整方法流程圖；

圖2是雙船浮托安裝駁船就位過程示意圖；

圖3是雙船浮托安裝駁船橫搖示意圖；

圖4是雙船浮托安裝駁船縱搖示意圖；

圖2中：1—第一浮托駁船；2—導(dǎo)管架中心線軌跡；3—第二浮托駁船；4—位姿傳感器；5—導(dǎo)管架。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

步驟一、在第一浮托駁船、第二浮托駁船甲板A₁、B₁、C₁、D₁、A₂、B₂、C₂、D₂位置安裝位姿傳感器，在全局坐標(biāo)系下對所有位置實(shí)時(shí)進(jìn)行位姿數(shù)據(jù)采集，利用位姿傳感器的無線傳輸模塊將測量的位姿數(shù)據(jù)傳輸給電腦；

步驟二、根據(jù)雙船浮托安裝現(xiàn)場的實(shí)際情況，在全局坐標(biāo)系下預(yù)設(shè)出雙船浮托安裝駁船就位過程中兩浮托駁船之間的間距S₀、甲板垂向高度h₀、導(dǎo)管架中心線軌跡在xoy平面內(nèi)投影m₀x+y+n₀＝0、浮托駁船寬度l₀。

步驟三、雙船浮托安裝過程中雙船平行狀態(tài)調(diào)整，具體過程如下：

第一步，讀取當(dāng)前時(shí)刻全局坐標(biāo)系下A₁、B₁、A₂、B₂位姿傳感器在xoy平面坐標(biāo)