發(fā)布時(shí)間：2024-07-09 06:30

　　船舶靠泊時(shí)航速低,存在岸壁效應(yīng)、淺水效應(yīng)等復(fù)雜情況,難以采用基于模型的運(yùn)動(dòng)控制算法實(shí)現(xiàn)對(duì)其精確操控,因此設(shè)計(jì)一種實(shí)時(shí)采集動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)的硬件架構(gòu),并采用對(duì)反饋的數(shù)據(jù)直接進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制的方法,實(shí)現(xiàn)船舶自動(dòng)靠泊。該方法通過在船上不同位置布設(shè)微波雷達(dá)形成陣列,獲取船舶的不同位置相對(duì)于泊位岸壁的實(shí)時(shí)距離信息,并結(jié)合船舶的實(shí)時(shí)位置信息,通過計(jì)算幾何的方法得到船舶相對(duì)于泊位的實(shí)時(shí)位置和姿態(tài)。根據(jù)精確定義的船舶靠泊狀態(tài),設(shè)計(jì)一種由上層調(diào)度和下層控制組成的船舶自動(dòng)靠泊方法,其中:上層調(diào)度采用基于專家系統(tǒng)的邏輯推理表;下層控制使用基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的無模型自適應(yīng)控制實(shí)現(xiàn)船舶操控。通過海量的實(shí)操數(shù)據(jù)精確調(diào)整控制器參數(shù),從而提升控制器在真實(shí)環(huán)境下的適應(yīng)性和可靠性。實(shí)船試驗(yàn)結(jié)果表明該方法具有可行性和實(shí)用性。

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

圖3船舶靠泊各項(xiàng)閾值示意

各微波雷達(dá)距離岸線的距離分別為S1～S6,各雷達(dá)距離岸線最近距離為Smin,船舶各雷達(dá)距岸線的警戒距離為Sj(1.5倍船長(zhǎng)),船舶進(jìn)入該范圍時(shí),立即向反方向航行,遠(yuǎn)離岸線;轉(zhuǎn)向圈半徑為Sz(10倍船長(zhǎng)),船舶在進(jìn)入轉(zhuǎn)向圈時(shí)轉(zhuǎn)向,先向設(shè)置的轉(zhuǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng),當(dāng)船舶到達(dá)轉(zhuǎn)向點(diǎn)后,調(diào)整航速至....

圖1船載微波雷達(dá)示意

船舶自動(dòng)靠泊不同于傳統(tǒng)的船舶運(yùn)動(dòng)控制,靠泊時(shí)距離岸線較近,精度要求較高,因此采用微波雷達(dá)陣列來輔助船載GPS進(jìn)行高精度定位。在船體上分別安裝6個(gè)微波雷達(dá)(見圖1),通過各微波雷達(dá)采集到的距岸線距離來計(jì)算船舶的精確位置和GPS數(shù)據(jù),完成船舶的精確定位,并結(jié)合船載姿態(tài)傳感器精確計(jì)算出....

圖2船舶靠泊流程圖

利用船載電子航向儀和微波雷達(dá)陣列獲取船舶各微波雷達(dá)距岸線的距離,并結(jié)合船舶的GPS數(shù)據(jù)判斷船舶相對(duì)于泊位的位置,進(jìn)而得到船舶相對(duì)岸的姿態(tài)。利用微波雷達(dá)和姿態(tài)傳感器實(shí)時(shí)反饋船舶的位置信息和姿態(tài)角,根據(jù)上層的調(diào)度算法,并結(jié)合下層的無模型自適應(yīng)控制算法實(shí)現(xiàn)船舶的自動(dòng)靠泊,見圖2。自動(dòng)靠....

圖4船舶左側(cè)靠泊示意

當(dāng)船舶從左側(cè)靠近轉(zhuǎn)向圈時(shí)(見圖4),先通過船舶上GPS數(shù)據(jù)計(jì)算出船舶與泊位中心的距離S。當(dāng)S>Sz(船舶在轉(zhuǎn)向圈外)時(shí),船舶正常向泊位行進(jìn);當(dāng)St<S<Sz(船舶進(jìn)入轉(zhuǎn)向圈)時(shí),船舶開始執(zhí)行準(zhǔn)備靠泊。首先使船舶航行到轉(zhuǎn)向點(diǎn)處如圖4所示,計(jì)算出目標(biāo)航向,結(jié)合船舶此時(shí)的航向角和微波雷....

本文編號(hào)：4004540