[发明专利]一种动力定位船舶铺管循迹导引方法

权利要求书

1.一种动力定位船舶铺管循迹导引方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一：根据铺管船设定的铺管起始点a(x₁,y₁)、转折点b(x₂,y₂)、铺管终止点c(x₃,y₃)、管道着地点纵向速度v_dp以及角速度ω计算出管道铺设路径；

步骤二：根据管道铺设路径以及管道悬跨段长度计算出船舶期望路径；

步骤三：根据管道铺设路径以及设定的速度计算出导引点运动轨迹；

步骤四：计算当前时刻船舶的实际位置和艏向与导引点的位置和艏向的偏差，采用PID控制律，获得船舶进行铺管作业的控制力和力矩；

步骤五：根据铺管船的实际位置求解出管道的实际铺设位置。

2.根据权利要求1所述的一种动力定位船舶铺管循迹导引方法，其特征在于：所述的管道铺设路径包括：

(1)直线段管道铺设路径：铺管起始点a(x₁,y₁)与转弯起始点p_ts(x_ts,y_ts)的连线及转弯终止点p_te(x_te,y_te)与铺管终止点c(x₃,y₃)的连线，

xts=x2-l3sinθ1yts=y2-l3cosθ1,xte=x2+l3sinθ2yte=y2+l3cosθ2,xo=x2+l0sinθhyo=y2+l0cosθh]]>

其中，l₀为转折点至转弯中心O的距离：l₃为转弯起始点至转折点的距离：l₃＝tan(90°-Δθ/2)R，转弯中心为O(x₀,y₀)，转弯半径R＝v_dp/ω，第一段航迹角为θ₁，第二段航迹角为θ₂，循迹时船舶需转过的角为θ_z＝θ₂-θ₁，两段航迹线夹角为Δθ＝180°-(θ₂-θ₁)，两段航迹线夹角角平分线的角度θ_h；

(2)转弯段管道铺设路径为：以转弯中心O(x₀,y₀)为圆心，以R为半径，自转弯起始点p_ts(x_ts,y_ts)至转弯终止点p_te(x_te,y_te)的圆弧。