CN106585870B - 一种锚泊系统分析方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锚泊系统分析方法和装置，通过锚点与第一个浮子之间的沉子数量确定锚泊系统的分析求解区域数量，根据锚线触底点所在位置，分别确定各分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围，并以此确定悬挂点位于的分析求解区域，最后计算出悬挂点所在锚线分段两端的张力垂直分量，充分考虑了锚线包含多段不同性质的缆线，缆线有拉伸变形以及存在一个或多个沉子或浮子等复杂情况，使建立的锚泊系统分析模型与真实锚线状态尽可能接近。

Description

一种锚泊系统分析方法和装置

技术领域

本发明涉及海洋工程技术领域，具体而言，涉及一种锚泊系统分析方法和装置。

背景技术

目前，随着海洋油气开发向深水和超深水区域发展，用于定位海上浮式钻井及生产平台的复杂锚泊系统的重要性也不断增加。复杂锚泊系统包括沿锚泊缆不同部位分布的若干浮子、沉子等附加结构。另外，在深水锚泊系统设计阶段进行的模型实验中，因为造波池深度限制，通常需要使用等效浅水锚泊系统模型对深水原型进行模拟。

现有技术中，为了对锚泊系统进行分析，会先设置一个锚泊系统模型，在锚泊系统模型中，假设锚线划分成若干段，每一段锚线具有均匀属性，如材料、直径、单位长度重量等；沉子与浮子只可能附加在各分段的端点，锚线只受重力、浮力、海底支撑以及锚和位于浮子平台的悬挂点拉力，且静力平衡，忽略水流动态拖曳力、锚线惯性力和海底摩擦力。在这种假设条件下，每一段锚线的受力与形态可以用悬链线方程描述，而整根锚泊线上需要各段悬链线方程联立，而每个悬链线方程都是非线性的，求解过程是需要通过数值计算方法迭代，比如：采用极大重量、极小长度分段的近似方法。所以锚泊系统分析方法的求解过程会先预设躺底段长度和锚泊线水平张力，求得一个悬挂点位置，然后迭代计算锚线的躺底长度和水平张力，直至计算所得悬挂点位置与目标位置足够接近则求解完成。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

现有的锚泊系统模型并未考虑锚线包含多段不同性质的缆线，缆线有拉伸变形以及存在一个或多个沉子或浮子等复杂情况，导致通过锚泊系统模型的适用范围较小且与真实锚线状态有较大差距。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种锚泊系统分析方法和装置，以提高锚泊系统模型的适用范围。

第一方面，本发明实施例提供了一种锚泊系统分析方法，包括：

获取各锚线分段的长度、沉子和浮子的数量以及所述沉子和所述浮子在锚线中的排列顺序、所述沉子的属性信息、锚点位置信息、悬挂点位置信息和锚线最小断裂拉力；其中，所述锚线分段包括：锚点与相邻沉子之间的锚线、两相邻沉子之间的锚线和相邻的沉子和浮子之间的锚线，所述沉子的属性信息包括：沉子的重量；

根据所述沉子和所述浮子的数量以及所述沉子和所述浮子在所述锚线中的排列顺序，确定所述锚点与第一个浮子之间的沉子数量，并根据所述沉子数量确定所述锚泊系统的分析求解区域数量；

根据锚线触底点所在位置，分别确定各分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围；

根据确定的各所述分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围，确定各所述分析求解区域所包括的悬挂点坐标集合；

根据所述悬挂点位置信息，确定悬挂点位于的分析求解区域；

计算所述悬挂点所在锚线分段两端的张力垂直分量。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：根据锚线触底点所在位置，分别确定各分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围，包括：

当分析求解区域内所述触底点位于沉子时，所述分析求解区域内的所述锚点到所述触底点的长度为锚点到所述沉子的锚线长度、所述触底点海底支承力的取值范围在0与所述沉子重量之间以及所述锚线水平张力的取值范围在0与二倍的所述锚线最小断裂拉力之间；

当分析求解区域内所述触底点位于锚线上的各所述锚线分段时，所述分析求解区域内的所述锚点到所述触底点的长度的取值范围在0与所述触底点所在锚线分段的长度之间、所述触底点海底支承力的取值为0以及所述锚线水平张力的取值范围在0与2倍的所述锚线最小断裂拉力之间；

当分析求解区域内无触底点时，所述分析求解区域内的所述锚点到所述触底点的长度为0、所述触底点海底支承力的取值范围在负二倍的所述锚线最小断裂拉力与0之间以及所述锚线水平张力的取值范围在0与2倍的所述锚线最小断裂拉力之间。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：计算所述悬挂点所在各所述锚线分段两端的张力垂直分量，包括：

判断所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力是否为0；

如果是，则通过所述悬挂点位置信息中记录的悬挂点坐标，计算所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力；

如果否，则通过所述悬挂点位置信息中记录的悬挂点坐标，计算所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力；

根据计算得到的所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力，计算所述悬挂点所在各所述锚线分段两端的张力垂直分量。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中：计算所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力，包括：

通过计算所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力；

其中，X表示悬挂点横坐标，Y表示悬挂点纵坐标，b表示所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度，R_t表示所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力，H表示锚线水平张力。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中：根据计算得到的所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力，计算所述悬挂点所在各所述锚线分段两端的张力垂直分量，包括：

通过计算所述悬挂点所在锚线分段两端的张力垂直分量；

其中，L_m表示所述悬挂点所在锚线分段起点的张力垂直分量，U_m表示所述悬挂点所在锚线分段终点的张力垂直分量，m表示悬挂点所在锚线分段，t表示触底点所在位置，s表示锚线分段未拉伸时的长度，w表示锚线分段无拉伸时单位长度湿重，G表示锚线终点沉子的重量，R_t表示所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力，H表示锚线水平张力，α表示海底从锚点沿锚线向上坡度。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中：所述方法还包括：计算各所述锚线分段的拉伸系数以及拉伸前后的锚线静态位型。

第二方面，本发明实施例还提供一种锚泊系统分析装置，包括：

获取模块，用于获取各锚线分段的长度、沉子和浮子的数量以及所述沉子和所述浮子在锚线中的排列顺序、所述沉子的属性信息、锚点位置信息、悬挂点位置信息和锚线最小断裂拉力；其中，所述锚线分段包括：锚点与相邻沉子之间的锚线、两相邻沉子之间的锚线和相邻的沉子和浮子之间的锚线，所述沉子的属性信息包括：沉子的重量；

分析求解区域确定模块，用于根据所述沉子和所述浮子的数量以及所述沉子和所述浮子在所述锚线中的排列顺序，确定所述锚点与第一个浮子之间的沉子数量，并根据所述沉子数量确定所述锚泊系统的分析求解区域数量；

取值确定模块，用于根据锚线触底点所在位置，分别确定各分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围；

悬挂点坐标集合确定模块，用于根据确定的各所述分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围，确定各所述分析求解区域所包括的悬挂点坐标集合；

悬挂点所在区域确定模块，用于根据所述悬挂点位置信息，确定悬挂点位于的分析求解区域；

计算模块，用于计算所述悬挂点所在锚线分段两端的张力垂直分量。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中：所述取值确定模块，包括：

第一确定单元，用于当分析求解区域内所述触底点位于沉子时，所述分析求解区域内的所述锚点到所述触底点的长度为锚点到所述沉子的锚线长度、所述触底点海底支承力的取值范围在0与所述沉子重量之间以及所述锚线水平张力的取值范围在0与二倍的所述锚线最小断裂拉力之间；

第二确定单元，用于当分析求解区域内所述触底点位于锚线上的各所述锚线分段时，所述分析求解区域内的所述锚点到所述触底点的长度的取值范围在0与所述触底点所在锚线分段的长度之间、所述触底点海底支承力的取值为0以及所述锚线水平张力的取值范围在0与2倍的所述锚线最小断裂拉力之间；

第三确定单元，用于当分析求解区域内无触底点时，所述分析求解区域内的所述锚点到所述触底点的长度为0、所述触底点海底支承力的取值范围在负二倍的所述锚线最小断裂拉力与0之间以及所述锚线水平张力的取值范围在0与2倍的所述锚线最小断裂拉力之间。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中：所述计算模块，包括：

判断单元，用于判断所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力是否为0；

第一计算单元，用于若所述判断单元得到的判断结果为是时，通过所述悬挂点位置信息中记录的悬挂点坐标，计算所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力；

第二计算单元，用于若所述判断单元得到的判断结果为否时，通过所述悬挂点位置信息中记录的悬挂点坐标，计算所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力；

张力垂直分量计算单元，用于根据计算得到的所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力，计算所述悬挂点所在各所述锚线分段两端的张力垂直分量。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中：所述第一计算单元或者所述第二计算单元，具体用于：

通过计算所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力；

其中，X表示悬挂点横坐标，Y表示悬挂点纵坐标，b表示所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度，R_t表示所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力，H表示锚线水平张力。

本发明实施例提供的锚泊系统分析方法和装置，通过锚点与第一个浮子之间的沉子数量确定锚泊系统的分析求解区域数量，根据锚线触底点所在位置，分别确定各分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围，并以此确定悬挂点位于的分析求解区域，最后计算出悬挂点所在锚线分段两端的张力垂直分量，与现有技术中锚泊系统模型未考虑锚线包含多段不同性质的缆线，缆线有拉伸变形以及存在一个或多个沉子或浮子等复杂情况相比，充分考虑了锚线包含多段不同性质的缆线，缆线有拉伸变形以及存在一个或多个沉子或浮子等复杂情况，使建立的锚泊系统分析模型与真实锚线状态尽可能接近，而且将求解区域划分为多个分析求解区域，从而在提高了锚泊系统模型在复杂情况下的适用范围的同时提高了锚泊系统模型的计算精度和准确性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例1所提供的一种锚泊系统分析方法的流程图；

图2示出了本发明实施例1所提供的锚泊系统分析方法中给出的锚泊系统示意图；

图3示出了本发明实施例1所提供的锚泊系统分析方法中给出的锚泊系统内各分析求解区域的划分示意图；

图4示出了本发明实施例1所提供的锚泊系统分析方法中在悬挂点坐标系下构建各分析求解区域内悬挂点坐标区域的示意图；

图5示出了本发明实施例2所提供的一种锚泊系统分析装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，为了对锚泊系统进行分析，会先设置一个锚泊系统模型，在锚泊系统模型中，假设锚线划分成若干段，每一段锚线具有均匀属性，如材料、直径、单位长度重量等；沉子与浮子只可能附加在各分段的端点，锚线只受重力、浮力、海底支撑以及锚和位于浮子平台的悬挂点拉力，且静力平衡，忽略水流动态拖曳力、锚线惯性力和海底摩擦力。在这种假设条件下，每一段锚线的受力与形态可以用悬链线方程描述，而整根锚泊线上需要各段悬链线方程联立，而每个悬链线方程都是非线性的，求解过程是需要通过数值计算方法迭代。所以锚泊系统分析方法的求解过程会先预设躺底段长度和锚泊线水平张力，求得一个悬挂点位置，然后迭代计算锚线的躺底长度和水平张力，直至计算所得悬挂点位置与目标位置足够接近则求解完成。现有的锚泊系统模型并未考虑锚线包含多段不同性质的缆线，缆线有拉伸变形以及存在一个或多个沉子或浮子等复杂情况，导致通过锚泊系统模型的适用范围较小且与真实锚线状态有较大差距。基于此，本申请提供的一种锚泊系统分析方法和装置。

实施例1

本实施例提供一种锚泊系统分析方法，该方法的执行主体是服务器，服务器通过上述锚点与第一个浮子之间的沉子数量确定上述锚泊系统的分析求解区域数量，根据锚线触底点所在位置，分别确定各分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围，并以此确定悬挂点位于的分析求解区域，最后计算出悬挂点所在锚线分段两端的张力垂直分量。

上述服务器，可以使用现有的任何可以执行上述计算过程的计算设备，这里不再一一赘述。

参见图1，本实施例提供一种锚泊系统分析方法，包括以下具体步骤：

步骤100、获取各锚线分段的长度、沉子和浮子的数量以及上述沉子和上述浮子在锚线中的排列顺序、上述沉子的属性信息、锚点位置信息、悬挂点位置信息和锚线最小断裂拉力。

在上述步骤100中，上述锚线分段包括：锚点与相邻沉子之间的锚线、两相邻沉子之间的锚线和相邻的沉子和浮子之间的锚线，上述沉子的属性信息包括：沉子的重量。

上述锚线分段，是指一根锚线可以是不同属性的几种锚泊线的组合，不同锚线分段之间可以是沉子或是浮子。

上述沉子的重量，可以是直接输入的数据，也可以是服务器通过获取到的沉子的排水体积大小和它在空气中的重量进行换算得到。

上述锚点位置信息，包括锚点位置坐标。

上述悬挂点位置信息，即悬挂点分别与海底锚点的水平距离和垂直距离，包括悬挂点位置坐标。

上述沉子和上述浮子在锚线中的排列顺序，是指在锚点和悬挂点之间沉子和浮子的排列顺序。

上述锚线最小断裂拉力，为输入到服务器中的参数值，可以是经过有限次实验所得到的数据。

步骤102、根据上述沉子和上述浮子的数量以及上述沉子和上述浮子在上述锚线中的排列顺序，确定上述锚点与第一个浮子之间的沉子数量，并根据上述沉子数量确定上述锚泊系统的分析求解区域数量。

其中，分析求解区域数量N＝2n+2。n表示锚点与第一个浮子之间的沉子数量。

步骤104、根据锚线触底点所在位置，分别确定各分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围。

具体地，触底点可以具有：位于各分析求解区域内的沉子上、在各锚线分段内除沉子之外的任意位置上以及由于锚线太短导致锚线在海底无触点这三种情况。

当分析求解区域内上述触底点位于沉子时，上述分析求解区域内的上述锚点到上述触底点的长度为锚点到上述沉子的锚线长度、上述触底点海底支承力的取值范围在0与上述沉子重量之间以及上述锚线水平张力的取值范围在0与二倍的上述锚线最小断裂拉力之间；

当分析求解区域内上述触底点位于锚线上的各上述锚线分段时，上述分析求解区域内的上述锚点到上述触底点的长度的取值范围在0与上述触底点所在锚线分段的长度之间、上述触底点海底支承力的取值为0以及上述锚线水平张力的取值范围在0与2倍的上述锚线最小断裂拉力之间；

当分析求解区域内无触底点时，上述分析求解区域内的上述锚点到上述触底点的长度为0、上述触底点海底支承力的取值范围在负二倍的上述锚线最小断裂拉力与0之间以及上述锚线水平张力的取值范围在0与2倍的上述锚线最小断裂拉力之间。

通过以上的描述可以看出，通过对触底点在分析求解区域的沉子上、在各锚线分段内除沉子之外的任意位置上或者由于锚线太短导致锚线在海底无触点等三种情况都进行了充分分析，全面考虑了触底点所能出现的各种情况，从而使得通过本锚泊系统分析方法建立的锚泊系统分析模型得到的分析结果更加准确，避免了触底点位置考虑不充分导致锚泊系统分析模型无解、不收敛或者出现不合理解情况的发生。

在通过上述步骤104分别确定各分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围之后，可以继续执行步骤106，以确定各上述分析求解区域所包括的悬挂点坐标集合。

步骤106、根据确定的各上述分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围，确定各上述分析求解区域所包括的悬挂点坐标集合。

为了得到各上述分析求解区域所包括的悬挂点坐标集合，先根据以下推导过程得到悬挂点坐标公式

以图2所示锚泊系统为例，它包括三段，第一段起点连接在锚点O，其坐标为(0,0)，第一段终点与第二段起点之间连接一沉子，第二段终点与第三段起点之间以浮子连接，第三段终点连接在浮子上的悬挂点，悬挂点的坐标为(X,Y)。海水深度在锚点为D，海底从锚点沿锚泊线向上坡度为α。除上述给定条件外，以下参数为已知：

w_i：第i段锚线分段无拉伸单位长度湿重，即干重减去浮力。

G_i：第i段锚线分段终点沉子或浮子湿重，正数为沉子，负数为浮子。

s_i：第i段锚线分段未拉伸长度。

EA_i：第i段锚线分段拉伸刚度，即张力与拉伸率之比。

另外，为方便使用悬链线公式解析求解，定义以下锚线拉伸前相关变量名称：

H：锚线分段内张力水平分量，在整个锚线的各段锚线分段内可合理假定为等值常数。

L_i：第i段锚线分段起点张力垂直分量。

U_i：第i段锚线分段终点张力垂直分量。

R_i：第i沉子触底时的海底支承力，取值介于0到G_i之间，当i＝0时，-R_i等于锚点上拔力。

x_i,y_i：第i段锚线分段无拉伸终点相对起点(或触底点)坐标。

t：锚线分段无拉伸触底点。

b：躺底锚线分段无拉伸长度。

为考虑锚线拉伸变形，定义以下变量：

w'_i：第i段锚线分段有拉伸单位长度湿重，即干重减去浮力。

s'_i：第i段锚线分段有拉伸长度。

C_i：第i段锚线分段拉伸系数，即拉伸后长度与原长度之比。

x'_i,y'_i：第i段锚线分段有拉伸终点相对起点(或触底点)坐标。

t'：锚线分段有拉伸触底点。

b'：躺底锚线分段有拉伸长度。

上述其它参数或者变量，如未有特别说明，可认为在有锚线分段拉伸变形时与未拉伸情况相等，无需另行定义。

当一段均匀锚线分段两端的张力大小和方向给定时，该锚线分段的悬链线公式表述如下：

各锚线分段起点和终点张力垂直分量由锚线分段在触底点以上部分的重量和沉子/浮子重量累积得到：

公式(1)和(2)中没有考虑锚线分段的拉伸变形，当考虑拉伸变形时，第i段锚线悬空部分的的长度增加为：

T_i和V_i分别为第i段锚线分段内张力绝对值和垂直分量。对公式(3)积分后得到第i段锚线分段悬空部分的伸长：

第i段锚线分段悬空部分的拉伸系数则表示为：

至于第i段锚线分段躺底部分b_i，可以合理假设张力为不变量H/cos(α)，拉伸系数C^b _i的计算比较简单：

根据上述公式(1)－(6)，在考虑各锚线分段拉伸变形的情况下，解出拉伸系数C_i以后，各锚线分段悬空部分的拉伸后长度s'_i，水平与垂向跨度x'_i、y'_i，以及锚线分段躺底长度b'的计算公式可以写成：

最后，对于一个含有N个锚线分段的锚线，联立上述方程(1)、(2)、(5)、(6)、(7)，可以解出悬挂点坐标(X,Y)：

通过对上述推导过程的观察，可以发现，一般情况下躺底缆线分段长度b和锚线分段内张力水平分量H给定后，悬挂点的位置(X,Y)就可以唯一确定，求解为显式过程。有两种例外情况需要做特殊处理，即i)躺底段长度为0，且锚点上拔力大于0；ii)触底点t恰好在某个沉子上，且海底只支承沉子的部分重量。对这两种特殊情况，还需要增加另一变量触底点支承力R_t(t≥0)修正公式(2)，否则(X,Y)无唯一解。

因此，公式(8)可以进一步写成以下通用形式：

其中，R_t为触底点海底支承力(当t＝1,2,3,...时)，或锚点上拔力之相反数(当t＝0时)，在所有其它情况下R_t取值为零。

事实上，锚泊系统分析通常是已知悬挂点坐标(X,Y)求解锚线水平拉力H，以及躺底段长度b或锚点上拔力-R₀。而公式(10)虽然形式简单，但是其中牵涉到的锚线分段的悬链线方程及拉伸系数计算方程都是非线性的，因此由(X,Y)求解b、H、R_t必须通过数值计算方法进行迭代求解。公式(10)是具有两个方程的非线性方程组，理论上只能求解两个未知数，注意到R_t与b并不是完全独立的变量，R_t非零的条件是b为某些特定值，因此公式(10)仍然是有解的。

通过公式(10)和各上述分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围，确定各上述分析求解区域所包括的悬挂点坐标集合。

根据确定的各上述分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围可以得到各分析求解区域的划分示意图，如图3所示。

求解区域I：锚线分段无躺底，b＝0；触底点支承力R_t为锚点上拔力的相反数，-R_t介于0到两倍锚线最小断裂拉力(即2T_b)之间，此处最大上拔力为任选值，可以根据需要改变，-2T_b≤R_t<0；水平张力H介于0到两倍锚线最小断裂拉力(即2T_b)之间，此处最大水平张力为任选值，可以根据需要改变，0≤H<2T_b。

求解区域II：锚线分段只在第一段内有躺底，0<b<s₁：水平张力H介于0到两倍锚线最小断裂拉力(即2T_b)之间，此处最大水平张力为任选值，可以根据需要改变，0≤H<2T_b；触底点支承力R_t等于0。

求解区域III：锚线分段有躺底且触底点t在沉子G₁上，b＝s₁：沉子G₁所受海底支承力R_t介于0到G₁之间，0≤R_t≤G₁；水平张力H介于0到两倍锚线最小断裂拉力(即2T_b)之间，此处最大水平张力为任选值，可以根据需要改变，0≤H<2T_b。

求解区域IV：锚泊线有躺底且触底点第二段内，s₁<b<s₁+s₂：水平张力H介于0到两倍锚线最小断裂拉力(即2T_b)之间，此处最大水平张力为任选值，可以根据需要改变，0≤H<2T_b；触底点支承力R_t等于0。

四个求解区域在R_t-b-H三维空间里的描述如图3所示，可以看出，它们都是规则四边形平面。

上述分析求解区域所包括的悬挂点坐标集合，可以如图4所示，通过在悬挂点坐标系下构建各上述分析求解区域内悬挂点坐标区域表示。

在通过上述步骤106确定各上述分析求解区域所包括的悬挂点坐标集合后，可以继续根据步骤108确定悬挂点位于的分析求解区域。

步骤108、根据上述悬挂点位置信息，确定悬挂点位于的分析求解区域。

步骤110、计算上述悬挂点所在锚线分段两端的张力垂直分量。

综上所述，本实施例提供的锚泊系统分析方法，通过上述锚点与第一个浮子之间的沉子数量确定上述锚泊系统的分析求解区域数量，根据锚线触底点所在位置，分别确定各分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围，并以此确定悬挂点位于的分析求解区域，最后计算出悬挂点所在锚线分段两端的张力垂直分量，与现有技术中锚泊系统模型未考虑锚线包含多段不同性质的缆线，缆线有拉伸变形以及存在一个或多个沉子或浮子等复杂情况相比，充分考虑了锚线包含多段不同性质的缆线，缆线有拉伸变形以及存在一个或多个沉子或浮子等复杂情况，使建立的锚泊系统分析模型与真实锚线状态尽可能接近，而且将求解区域划分为多个分析求解区域，从而在提高了锚泊系统模型在复杂情况下的适用范围的同时提高了锚泊系统模型的计算精度和准确性。

相关技术中，采用“地毯式”搜索求解方法，即先使用海量的微小区块覆盖整个求解空间，然后逐一检查每个微小区块对应的解与目标值的误差，因而速度慢，也无法确保求解精度。为了提高计算时速度，在本实施例提出的锚泊系统分析方法中，上述计算上述悬挂点所在各上述锚线分段两端的张力垂直分量，包括以下步骤(1)至步骤(4)：

(1)判断上述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力是否为0，如果是则执行步骤(2)，如果否则执行步骤(3)；

(2)通过上述悬挂点位置信息中记录的悬挂点坐标，计算上述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力；

(3)通过上述悬挂点位置信息中记录的悬挂点坐标，计算上述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力；

(4)根据计算得到的上述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者上述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力，计算上述悬挂点所在各上述锚线分段两端的张力垂直分量。

在上述步骤(2)和步骤(3)中，计算上述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者上述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力，包括：

通过计算上述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者上述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力；

其中，X表示悬挂点横坐标，Y表示悬挂点纵坐标，b表示上述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度，R_t表示上述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力，H表示锚线水平张力。

其中，在上述步骤中，通过计算上述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者上述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力的具体过程需要用到上述步骤106中描述的推导过程中使用的公式(1)至公式(9)，这里不再赘述。

具体地，上述步骤(4)通过计算上述悬挂点所在锚线分段两端的张力垂直分量；

其中，L_m表示上述悬挂点所在锚线分段起点的张力垂直分量，U_m表示上述悬挂点所在锚线分段终点的张力垂直分量，m表示悬挂点所在锚线分段，t表示触底点所在位置，s表示锚线分段未拉伸时的长度，w表示锚线分段无拉伸时单位长度湿重，G表示锚线终点沉子的重量，R_t表示上述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力，H表示锚线水平张力，α表示海底从锚点沿锚线向上坡度。

综上所述，在计算上述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者上述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力之前，先确定上述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力是否为0，使得计算过程中锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力三个量中有一个量(锚线的锚点到触底点的长度或者触底点海底支承力)为固定值，使得在计算过程中只有两个变量，这样可以选择通用的、成熟稳定的数值求解方法，既提高求解速度，又提高了求解精度。

为了形象的表示出锚线形态，上述方法还包括：计算各上述锚线分段的拉伸系数以及拉伸前后的锚线静态位型。

上述锚线位型指的是锚泊系统各组分(包括各锚线分段、各沉子、浮子)的位置信息，包括：上述的s'_i、x'_i、y'_i、b'、H、各锚线分段的起、止端垂直张力U_i和L_i、锚点上拔力-R₀、触底点在沉子时该沉子所受海底支承力R_i和拉伸系数C_i。

上述这些参数可以通过上述步骤106中描述的推导过程中使用的公式(1)至公式(9)进行计算，这里不再赘述。

上述静态指的是没有波浪、海流干扰以及船舶静止不动的情况。

上述拉伸前是指基于忽略锚线弹性拉伸的假设求出来的锚线位型，拉伸后是指当考虑了锚线弹性拉伸以后对得到的拉伸前的锚线位型进行的修正。

综上所述，通过计算各上述锚线分段的拉伸系数以及拉伸前后的锚线静态位型，提高了计算速度和计算效率。

实施例2

参见图5，本实施例提供一种锚泊系统分析装置，用于执行上述锚泊系统分析方法，包括：

获取模块500，用于获取各锚线分段的长度、沉子和浮子的数量以及上述沉子和上述浮子在锚线中的排列顺序、上述沉子的属性信息、锚点位置信息、悬挂点位置信息和锚线最小断裂拉力；其中，上述锚线分段包括：锚点与相邻沉子之间的锚线、两相邻沉子之间的锚线和相邻的沉子和浮子之间的锚线，上述沉子的属性信息包括：沉子的重量；

分析求解区域确定模块502，用于根据上述沉子和上述浮子的数量以及上述沉子和上述浮子在上述锚线中的排列顺序，确定上述锚点与第一个浮子之间的沉子数量，并根据上述沉子数量确定上述锚泊系统的分析求解区域数量；

取值确定模块504，用于根据锚线触底点所在位置，分别确定各分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围；

悬挂点坐标集合确定模块506，用于根据确定的各上述分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围，确定各上述分析求解区域所包括的悬挂点坐标集合；

悬挂点所在区域确定模块508，用于根据上述悬挂点位置信息，确定悬挂点位于的分析求解区域；

计算模块510，用于计算上述悬挂点所在锚线分段两端的张力垂直分量。

综上所述，本实施例提供的锚泊系统分析装置，通过上述锚点与第一个浮子之间的沉子数量确定上述锚泊系统的分析求解区域数量，根据锚线触底点所在位置，分别确定各分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围，并以此确定悬挂点位于的分析求解区域，最后计算出悬挂点所在锚线分段两端的张力垂直分量，与现有技术中锚泊系统模型未考虑锚线包含多段不同性质的缆线，缆线有拉伸变形以及存在一个或多个沉子或浮子等复杂情况相比，充分考虑了锚线包含多段不同性质的缆线，缆线有拉伸变形以及存在一个或多个沉子或浮子等复杂情况，使建立的锚泊系统分析模型与真实锚线状态尽可能接近，而且将求解区域划分为多个分析求解区域，从而在提高了锚泊系统模型在复杂情况下的适用范围的同时提高了锚泊系统模型的计算精度和准确性。

具体地，上述取值确定模块504，包括：

第一确定单元，用于当分析求解区域内上述触底点位于沉子时，上述分析求解区域内的上述锚点到上述触底点的长度为锚点到上述沉子的锚线长度、上述触底点海底支承力的取值范围在0与上述沉子重量之间以及上述锚线水平张力的取值范围在0与二倍的上述锚线最小断裂拉力之间；

第二确定单元，用于当分析求解区域内上述触底点位于锚线上的各上述锚线分段时，上述分析求解区域内的上述锚点到上述触底点的长度的取值范围在0与上述触底点所在锚线分段的长度之间、上述触底点海底支承力的取值为0以及上述锚线水平张力的取值范围在0与2倍的上述锚线最小断裂拉力之间；

第三确定单元，用于当分析求解区域内无触底点时，上述分析求解区域内的上述锚点到上述触底点的长度为0、上述触底点海底支承力的取值范围在负二倍的上述锚线最小断裂拉力与0之间以及上述锚线水平张力的取值范围在0与2倍的上述锚线最小断裂拉力之间。

通过以上的描述可以看出，通过对触底点在分析求解区域的沉子上、在各锚线分段内除沉子之外的任意位置上或者由于锚线太短导致锚线在海底无触点等三种情况都进行了充分分析，全面考虑了触底点所能出现的各种情况，从而使得通过本锚泊系统分析方法建立的锚泊系统分析模型得到的分析结果更加准确，避免了触底点位置考虑不充分导致锚泊系统分析模型无解、不收敛或者出现不合理解情况的发生。

相关技术中，采用“地毯式”搜索求解方法，即先使用海量的微小区块覆盖整个求解空间，然后逐一检查每个微小区块对应的解与目标值的误差，因而速度慢，也无法确保求解精度。为了提高计算时速度，在本实施例提出的锚泊系统分析装置中，上述计算模块510，包括：

判断单元，用于判断上述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力是否为0；

第一计算单元，用于若上述判断单元得到的判断结果为是时，通过上述悬挂点位置信息中记录的悬挂点坐标，计算上述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力；

第二计算单元，用于若上述判断单元得到的判断结果为否时，通过上述悬挂点位置信息中记录的悬挂点坐标，计算上述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力；

张力垂直分量计算单元，用于根据计算得到的上述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者上述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力，计算上述悬挂点所在各上述锚线分段两端的张力垂直分量。

具体地，上述第一计算单元或者上述第二计算单元，具体用于：

通过计算上述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者上述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力；

其中，X表示悬挂点横坐标，Y表示悬挂点纵坐标，b表示上述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度，R_t表示上述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力，H表示锚线水平张力。

综上所述，在计算上述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者上述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力之前，先确定上述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力是否为0，使得计算过程中锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力三个量中有一个量(锚线的锚点到触底点的长度或者触底点海底支承力)为固定值，使得在计算过程中只有两个变量，这样可以选择通用的、成熟稳定的数值求解方法，既提高求解速度，又提高了求解精度。

本发明实施例所提供的进行锚泊系统分析方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种锚泊系统分析方法，其特征在于，包括：

获取各锚线分段的长度、沉子和浮子的数量以及所述沉子和所述浮子在锚线中的排列顺序、所述沉子的属性信息、锚点位置信息、悬挂点位置信息和锚线最小断裂拉力；其中，所述锚线分段包括：锚点与相邻沉子之间的锚线、两相邻沉子之间的锚线和相邻的沉子和浮子之间的锚线，所述沉子的属性信息包括：沉子的重量；

根据所述沉子和所述浮子的数量以及所述沉子和所述浮子在所述锚线中的排列顺序，确定所述锚点与第一个浮子之间的沉子数量，并根据所述沉子数量确定所述锚泊系统的分析求解区域数量；

根据锚线触底点所在位置，分别确定各分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围；

根据确定的各所述分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围，确定各所述分析求解区域所包括的悬挂点坐标集合；

根据所述悬挂点位置信息，确定悬挂点位于的分析求解区域；

计算所述悬挂点所在锚线分段两端的张力垂直分量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据锚线触底点所在位置，分别确定各分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围，包括：

当分析求解区域内所述触底点位于沉子时，所述分析求解区域内的所述锚点到所述触底点的长度为锚点到所述沉子的锚线长度、所述触底点海底支承力的取值范围在0与所述沉子重量之间以及所述锚线水平张力的取值范围在0与二倍的所述锚线最小断裂拉力之间；

当分析求解区域内所述触底点位于锚线上的各所述锚线分段时，所述分析求解区域内的所述锚点到所述触底点的长度的取值范围在0与所述触底点所在锚线分段的长度之间、所述触底点海底支承力的取值为0以及所述锚线水平张力的取值范围在0与2倍的所述锚线最小断裂拉力之间；

当分析求解区域内无触底点时，所述分析求解区域内的所述锚点到所述触底点的长度为0、所述触底点海底支承力的取值范围在负二倍的所述锚线最小断裂拉力与0之间以及所述锚线水平张力的取值范围在0与2倍的所述锚线最小断裂拉力之间。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所述悬挂点所在各所述锚线分段两端的张力垂直分量，包括：

判断所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力是否为0；

如果是，则通过所述悬挂点位置信息中记录的悬挂点坐标，计算所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力；

如果否，则通过所述悬挂点位置信息中记录的悬挂点坐标，计算所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力；

根据计算得到的所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力，计算所述悬挂点所在各所述锚线分段两端的张力垂直分量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，计算所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力，包括：

通过计算所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力；

其中，X表示悬挂点横坐标，Y表示悬挂点纵坐标，b表示所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度，R_t表示所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力，H表示锚线水平张力。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据计算得到的所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力，计算所述悬挂点所在各所述锚线分段两端的张力垂直分量，包括：

通过计算所述悬挂点所在锚线分段两端的张力垂直分量；

其中，L_m表示所述悬挂点所在锚线分段起点的张力垂直分量，U_m表示所述悬挂点所在锚线分段终点的张力垂直分量，m表示悬挂点所在锚线分段，t表示触底点所在位置，s表示锚线分段未拉伸时的长度，w表示锚线分段无拉伸时单位长度湿重，G表示锚线终点沉子的重量，R_t表示所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力，H表示锚线水平张力，α表示海底从锚点沿锚线向上坡度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：计算各所述锚线分段的拉伸系数以及拉伸前后的锚线静态位型。

7.一种锚泊系统分析装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取各锚线分段的长度、沉子和浮子的数量以及所述沉子和所述浮子在锚线中的排列顺序、所述沉子的属性信息、锚点位置信息、悬挂点位置信息和锚线最小断裂拉力；其中，所述锚线分段包括：锚点与相邻沉子之间的锚线、两相邻沉子之间的锚线和相邻的沉子和浮子之间的锚线，所述沉子的属性信息包括：沉子的重量；

分析求解区域确定模块，用于根据所述沉子和所述浮子的数量以及所述沉子和所述浮子在所述锚线中的排列顺序，确定所述锚点与第一个浮子之间的沉子数量，并根据所述沉子数量确定所述锚泊系统的分析求解区域数量；

取值确定模块，用于根据锚线触底点所在位置，分别确定各分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围；

悬挂点坐标集合确定模块，用于根据确定的各所述分析求解区域内锚线的锚点到触底点的长度、触底点海底支承力和锚线水平张力的取值范围，确定各所述分析求解区域所包括的悬挂点坐标集合；

悬挂点所在区域确定模块，用于根据所述悬挂点位置信息，确定悬挂点位于的分析求解区域；

计算模块，用于计算所述悬挂点所在锚线分段两端的张力垂直分量。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述取值确定模块，包括：

第一确定单元，用于当分析求解区域内所述触底点位于沉子时，所述分析求解区域内的所述锚点到所述触底点的长度为锚点到所述沉子的锚线长度、所述触底点海底支承力的取值范围在0与所述沉子重量之间以及所述锚线水平张力的取值范围在0与二倍的所述锚线最小断裂拉力之间；

第二确定单元，用于当分析求解区域内所述触底点位于锚线上的各所述锚线分段时，所述分析求解区域内的所述锚点到所述触底点的长度的取值范围在0与所述触底点所在锚线分段的长度之间、所述触底点海底支承力的取值为0以及所述锚线水平张力的取值范围在0与2倍的所述锚线最小断裂拉力之间；

第三确定单元，用于当分析求解区域内无触底点时，所述分析求解区域内的所述锚点到所述触底点的长度为0、所述触底点海底支承力的取值范围在负二倍的所述锚线最小断裂拉力与0之间以及所述锚线水平张力的取值范围在0与2倍的所述锚线最小断裂拉力之间。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算模块，包括：

判断单元，用于判断所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力是否为0；

第一计算单元，用于若所述判断单元得到的判断结果为是时，通过所述悬挂点位置信息中记录的悬挂点坐标，计算所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力；

第二计算单元，用于若所述判断单元得到的判断结果为否时，通过所述悬挂点位置信息中记录的悬挂点坐标，计算所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力；

张力垂直分量计算单元，用于根据计算得到的所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力，计算所述悬挂点所在各所述锚线分段两端的张力垂直分量。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一计算单元或者所述第二计算单元，具体用于：

通过计算所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度和锚线水平张力、或者所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力和锚线水平张力；

其中，X表示悬挂点横坐标，Y表示悬挂点纵坐标，b表示所述悬挂点所在分析求解区域中锚线的锚点到触底点的长度，R_t表示所述悬挂点所在分析求解区域中触底点海底支承力，H表示锚线水平张力。