58、先进船舶控制方法解析

先进船舶控制方法解析

在海洋航行中，船舶需要完成运输货物、开采海洋资源、捕鱼等多种任务。为确保海上安全，船舶控制和决策支持系统至关重要。本文将探讨船舶控制的两个主要方面：动态定位和碰撞决策支持。

1. 船舶控制与决策支持系统概述

海上船舶作业面临诸多挑战，如航行情况不可预测、水文气象现象复杂等。为应对这些挑战，自动控制和决策支持系统应运而生，帮助操作员更准确地操控船舶，避免错误决策。

船舶控制的主要目标是使船舶按预定路线行驶，或在动态定位时稳定船舶位置和航向。控制标准包括降低运营成本和确保海上交通在不可预测的水动力干扰下的安全。海上安全涵盖船舶、人员、货物安全以及海洋环境保护。

船舶控制分为动态定位和碰撞决策支持两个主要问题。动态定位涉及稳定船舶位置和航向，以及在低速操纵时控制船舶；决策支持则包括建模海上碰撞情况并提供避免碰撞的方法和算法。

2. 动态定位船舶的控制问题

2.1 动态定位船舶的类型及任务

根据DNV的定义，动态定位船舶可自动保持固定位置和航向，并以低速（<2 - 3节）跟踪特定轨迹。这类船舶常用于支持钻探和勘探行业，需要精确的定位和航向保持系统。

主要的动态定位船舶类型包括：
- DS（钻井船）：用于海上钻探。
- PVC（平台电缆船）：用于铺设海底电缆。
- 平台供应船（PSV）：在港口和海上设施之间运输货物、工具、设备和人员。
- RV（研究船）：进行海洋研究。
- AHTS（锚处理拖船和供应船）：支持平台锚定。
- ERRV（应急响应救援船）：在紧急情况下提供救援支持。

DP系统的重