CN110609307B - 平台相对位置参考系统测试方式 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种平台相对位置参考系统测试方式。平台相对位置参考系统测试方式包括：固定信标；锁定信号目标，平台定位；以相对位置参考系统作为位置参考信号，平台移动，进行动力定位能力测试；激活所有位置参考系统，平台旋转，测试相对位置参考系统的信号盲区。本实施方式提供了一种平台相对位置参考系统的测试方式，通过拖轮在海上固定信标，使平台能够移动，进而能够完成测试。并且，在测试过程中，根据相对位置参考系统，可以对平台的动力定位能力进行测试。

Description

平台相对位置参考系统测试方式

技术领域

本发明涉及海洋平台领域，特别是一种平台相对位置参考系统测试方式。

背景技术

动力定位平台通常配置有差分全球定位系统DGPS(Differential GlobalPositioning System)及相对位置参考系统。在平台完成工厂建造、安装、调试后，需要出海测试相对位置参考系统作为位置参考信号时，平台动力定位能力。其中，相对位置参考系统作为位置参考信号定位原理是：参考系统信标固定在已知固定点的固定站上，通过平台上发射机发射信号，测量平台的发射机和信标之间的方位角、距离定位。

但是，如果将信标固定在码头测试，由于大部分船厂码头水深都低于20米，而平台吃水深度大于码头的水深，并且平台推进器的高度也大于码头的水深，因此，在码头不能实现该测试。有必要提供一种能够实现平台相对位置参考系统测试的测试方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够能够实现平台相对位置参考系统测试的测试方法。

一种平台相对位置参考系统测试方式，包括：

固定信标；

锁定信号目标，平台定位；

以相对位置参考系统作为位置参考信号，平台移动，进行动力定位能力测试；

激活所有位置参考系统，平台旋转，测试相对位置参考系统的信号盲区。

在其中一实施方式中，所述固定信标的步骤包括：

将两拖轮的尾部相对，船艏抛锚；

两拖轮的船尾部的缆桩通过缆绳相互交叉固定；

信标固定在一拖轮的驾驶室顶部桅杆上。

在其中一实施方式中，两所述拖轮包括一平台守护拖轮。

在其中一实施方式中，所述锁定信号目标，平台定位的步骤包括：选择使用DGPS定位系统作为位置参考信号，调节平台的艏向，使平台的信号发射机面向信标。

在其中一实施方式中，所述锁定信号目标，平台定位的步骤包括：所述信标与所述平台之间的距离大于信号目标的最小有效距离与平台测试移动的最大距离之和，小于信号目标的最大有效距离。

在其中一实施方式中，所述依据相对位置参考系统锁定信号目标，平台定位的步骤包括：退出DGPS定位系统，激活相对位置参考系统。

在其中一实施方式中，所述以相对位置参考系统作为位置参考信号，平台移动，进行动力定位能力测试的步骤包括：保持平台艏向，平台进行左、右移动测试。

在其中一实施方式中，所述以相对位置参考系统作为位置参考信号，平台移动，进行动力定位能力测试的步骤包括：保持平台艏向，平台进行前、后移动测试。

在其中一实施方式中，所述平台旋转的步骤为，平台以中心点为圆心，旋转360度。

在其中一实施方式中，于，所述相对位置参考系统为微波定位系统和激光定位系统。

本实施方式提供了一种平台相对位置参考系统的测试方式，通过拖轮在海上固定信标，使平台能够到深海区进行移动，进而能够完成测试。并且，在测试过程中，根据相对位置参考系统，可以对平台的动力定位能力进行测试。

在平台旋转的时候，所有位置参考系统激活，保证平台在旋转过程中的安全。通过旋转测试到相对位置测量系统的信号盲区，便于平台的使用。

附图说明

图1为本实施方式的平台相对位置参考系统的测试方式的流程图；

图2为根据图1所示步骤S11的具体流程图；

图3为步骤S11中两拖轮在海上固定的示意图；

图4为根据图1所示步骤S12的具体流程图；

图5为根据图4所示的步骤S122中信标与所述平台之间的距离示意图。

附图标记说明如下：21、22、拖轮；211、导向轮；221、右舷尾部缆桩；222、左舷尾部缆桩；213、214、左右卷筒；30、激光发射机；50、微波发射机；40、60、信标。

具体实施方式

尽管本发明可以容易地表现为不同形式的实施例，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施例，同时可以理解的是本说明书应视为是本发明原理的示范性说明，而并非旨在将本发明限制到在此所说明的那样。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施例的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施例必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

在附图所示的实施例中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用于解释本发明的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

以下结合本说明书的附图，对本发明的较佳实施例予以进一步地详尽阐述。

参见图1，本发明提出一种平台相对位置参考系统的测试方式，该测试方法包括：

步骤S11，通过拖轮在海上固定信标。

步骤S12，锁定信号目标，平台定位。

步骤S13，以相对位置参考系统作为位置参考信号，平台移动，进行动力定位能力测试。

步骤S14，激活所有位置参考系统，平台旋转，测试相对位置参考系统的信号盲区。

本实施方式提供了一种平台相对位置参考系统的测试方式，通过拖轮在海上固定信标，使平台能够移动，进而能够完成测试。并且，在测试过程中，根据相对位置参考系统，可以对平台的动力定位能力进行测试。并且在平台旋转的时候，所有位置参考系统激活，保证平台在旋转过程中的安全。通过旋转测试到相对位置测量系统的信号盲区，便于平台的使用。

具体在本实施方式中，步骤S11，通过拖轮在海上固定信标的步骤包括：

参见图2，步骤S111，将两拖轮的尾部相对，船艏抛锚。

拖轮21顺流船首抛锚，拖轮22逆流船首部抛锚。拖轮21倒车松锚链靠近拖轮22，拖轮22倒车松锚链靠近拖轮21。两船尾部接近后，收紧锚链，操作推进器稳住船。其中，拖轮21可以为平台的守护拖轮，从一定程度上降低拖轮的租用费用。

步骤S112，两拖轮的船尾部的缆桩通过缆绳相互交叉固定。

参见图3，拖轮21的甲板左舷缆绳通过导向轮211固定在拖轮22的左舷尾部缆桩222，拖轮21甲板右舷缆绳通过导向轮212固定在拖轮22号右舷尾部缆桩221，两缆绳交叉。

拖轮21左舷缆绳和右舷缆绳分别绕进左右拖缆绞车缆绳的左右卷筒213、214，启动左右卷筒213、214电机绕进收紧左右缆绳。缆绳拉紧后，拖轮21和拖轮22实现位置固定。信标固定在拖轮的驾驶室顶部雷达桅杆上。

可以理解，信标还可以固定在任意一拖轮的驾驶室顶部外侧护栏上，信标固定位置外侧不要有障碍物。

通常拖轮的保持位置固定方法以锚固式或桩固式。锚固式需要抛多锚，需要抛锚船协助抛锚和收锚，需要抛四锚以上，其成本大周期长。桩固式需要固定桩，而在试航测试区域没有固定桩。

步骤S11通过利用两个拖轮，使两个拖轮的尾部相对，并利用拖轮自身的缆绳及缆桩进行相互固定，将信标固定在一拖轮的驾驶室顶部桅杆上。本实施方式的拖轮固定方式，通过平台的守护拖轮与另一拖轮相互协助，利用首部抛锚和绞车配合，实现位置保持固定，操作简单，固定快，费用低。

具体在本实施方式中，步骤S12，锁定信号目标，平台定位的步骤包括：

参见图4，步骤S121，选择使用DGPS定位系统作为位置参考信号，调节平台的艏向，使平台的信号发射机面向信标。

平台选择DGPS作为位置参考信号，调节平台的艏向，使平台上信号发射机面向信标的方位，然后平台保持艏向移动靠近信标。

步骤S122，信标与所述平台之间的距离大于信号目标的最小有效距离与平台测试移动的最大距离之和，小于信号目标的最大有效距离。

由于相对位置参考系统发射机发射的波束有固定角度，平台和拖轮高度不一致存在高度差，需要确定发射机和信标信号通讯的有效距离来确定平台信号测试区域。最大信号有效距离就是设备性能参数信号传输最长距离。

最短有效距离确认如下：设平台上发射机到海平面垂直高度为H1，信号波束角度为A，信标到海平面垂直高度为H2，发射机到信标的最短信号有效距离S1计算如下：S1＝(H1-H2)ctan(A/2)。

查看相对位置参考系统电脑显示界面搜索信号目标，锁定信号目标后，在界面查看该目标信号质量，继续移动平台，信号强度会变得越来越强，正常之后，显示的都是绿色。如果显示的是红色或黄色，则证明信号太差需要继续移动平台靠近信标。为了保证信号精度和强度，平台选取尽可能靠近拖轮的安全距离S2定位。考虑测试时需要平台移动来测试定位效果，平台和拖轮之间距离S2＞S1(信号有效最短距离)+S3(平台测试移动的最大距离)。

具体在本实施方式中，半潜式生活平台海事测试相对位置参考系统为微波定位系统和激光定位系统。

如图5所示，对于激光定位系统，激光(cyscan)信号角度的发射角度A为12度，最远信号有效距离2000米，平台上激光发射机30到海平面垂直高度H1约为50米，信标40到海平面垂直高度H2约为15米，激光发射机30到信标的最短有效距离S1：

因此，最短距离：S1＝(50-15)ctan(12/2)＝330米。

考虑平台测试时需要左右、前后移动20米，旋转半径50米，选择平台到信标40距离450米处作为测试点。

信标40位置固定后，根据信标位置、方位，调整平台艏向，使平台上信号发射机面向信标方位，然后平台保持艏向移动靠近拖轮。查看激光信号显示界面，搜索信号目标。搜索到信号目标后，在界面查看该目标信号质量，正常之后，显示的都是绿色。继续移动平台，在距离目标450米处，平台定位停止移动。在DP操作界面激活激光(cyscan)位置参考信号，退出DGPS作为位置参考信号。

同样，对于微波定位系统，微波信号波束角度为90度，最远信号有效距离400米，平台上微波发射机50到海平面垂直高度H1约为37米，信标60到海平面垂直高度H2约为15米，微波发射机50到信标60的最短有效距离S1：

最短距离：S1＝(37-15)ctan(90/2)＝22米。

考虑平台测试时需要左右、前后移动20米，旋转半径50米，选择平台到信标距离150米处作为测试点。

根据信标位置、方位，调整平台艏向，使平台上信号发射机面向信标方位，然后平台保持艏向移动靠近拖轮。查看信号显示界面，搜索信号目标，锁定目标后，继续移动平台，在距离目标150米处，平台定位停止移动。

步骤S123，退出DGPS定位系统，激活相对位置参考系统。退出DGPS位置定位系统，在DP操作界面激活微波(radius)定位位置参考信号，作为位置参考信号。

具体在本实施方式中，步骤S13，以相对位置参考系统作为位置参考信号，平台移动，进行动力定位能力测试的步骤包括：

步骤S131，保持平台艏向，平台进行左、右移动测试。

具体在本实施方式中，平台在初始位置，首先向左侧移动20米，再向右侧移动40米，最后再向左侧移动20米，回到原初始位置。

对平台进行左右移动测试的验证标准是，每个位置稳定后的位置与目标位置之间背离需低于5米，艏向角度的变化范围需在±3度以内。

步骤S132，保持平台艏向，平台进行前、后移动测试。

具体在本实施方式中，平台定位后，保持平台艏向设定，平台在初始位置，首先向后移动20米，再前进40米，最后再向后移动20米，回到原初始位置。

对平台进行前后移动测试的验证标准是，每个位置稳定后的位置与目标位置之间背离需低于5米，艏向角度的变化范围需在±3度以内。

具体在本实施方式中，步骤S14，激活所有位置参考系统，平台旋转，测试相对位置参考系统的信号盲区，步骤具体为，平台以中心点为圆心，旋转360度。

平台位置保持定位后，激活位置参考系统的参考信号，平台以中心点为旋转点旋转360度。平台旋转到某个角度会遮挡信号产生信号盲区，位置参考系统失去信号，失去定位能力。并且，位置参考系统自动退出人机操作界面。当平台继续旋转，转出盲区之后，则位置参考系统接收到信号，重新开始对平台定位，位置参考系统自动切入人机操作界面。因此，在旋转过程中，位置参考系统退出人机操作界面的时候，即平台进入参考信号的盲区；当重新进入人机操作界面，即平台旋转出参考信号的盲区。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种平台相对位置参考系统测试方式，其特征在于，包括：

通过两拖轮固定信标，将两拖轮的尾部相对，船艏抛锚；两拖轮的船尾部的缆桩通过缆绳相互交叉固定；

锁定信号目标，平台定位；

以相对位置参考系统作为位置参考信号，平台移动，进行动力定位能力测试；

激活所有位置参考系统，平台旋转，测试相对位置参考系统的信号盲区。

2.根据权利要求1所述的平台相对位置参考系统测试方式，其特征在于，所述固定信标的步骤包括：

将两拖轮的尾部相对，船艏抛锚；

两拖轮的船尾部的缆桩通过缆绳相互交叉固定；

信标固定在一拖轮的驾驶室顶部桅杆上。

3.根据权利要求2所述的平台相对位置参考系统测试方式，其特征在于，两所述拖轮包括一平台守护拖轮。

4.根据权利要求1所述的平台相对位置参考系统测试方式，其特征在于，所述锁定信号目标，平台定位的步骤包括：选择使用DGPS定位系统作为位置参考信号，调节平台的艏向，使平台的信号发射机面向信标。

5.根据权利要求4所述的平台相对位置参考系统测试方式，其特征在于，所述锁定信号目标，平台定位的步骤包括：所述信标与所述平台之间的距离大于信号目标的最小有效距离与平台测试移动的最大距离之和，小于信号目标的最大有效距离。

6.根据权利要求4所述的平台相对位置参考系统测试方式，其特征在于，所述依据相对位置参考系统锁定信号目标，平台定位的步骤包括：退出DGPS定位系统，激活相对位置参考系统。

7.根据权利要求1所述的平台相对位置参考系统测试方式，其特征在于，所述以相对位置参考系统作为位置参考信号，平台移动，进行动力定位能力测试的步骤包括：保持平台艏向，平台进行左、右移动测试。

8.根据权利要求1所述的平台相对位置参考系统测试方式，其特征在于，所述以相对位置参考系统作为位置参考信号，平台移动，进行动力定位能力测试的步骤包括：保持平台艏向，平台进行前、后移动测试。

9.根据权利要求1所述的平台相对位置参考系统测试方式，其特征在于，所述平台旋转的步骤为，平台以中心点为圆心，旋转360度。

10.根据权利要求1所述的平台相对位置参考系统测试方式，其特征在于，所述相对位置参考系统为微波定位系统和激光定位系统。

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