船舶動力定位試驗平臺測控系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、船舶動力定位技術(shù)是指船舶依靠自身的推進(jìn)裝置產(chǎn)生一定的力和力矩來平衡海洋環(huán)境中如風(fēng)、浪、流等外力作用下造成船舶位置偏移的一項具有很大發(fā)展?jié)摿Φ男录夹g(shù)。21世紀(jì)是海洋的世紀(jì)，人類在大海上的活動越來越頻繁，無論是海底石油的開采、海底光纜的鋪設(shè)和海洋科學(xué)考察等海洋活動都對船舶的定位提出了嚴(yán)格要求。因此，借助于高科技的融入，動力定位技術(shù)取得了長足進(jìn)步，國內(nèi)外很多科研院所和海洋專業(yè)的院校對動力定位技術(shù)的研究方興未艾。在此大環(huán)境下，通過動力定位試驗平

2、臺的構(gòu)建，借此獲得動力定位的有關(guān)技術(shù)具有重要的意義。
　　 船舶動力定位試驗平臺的基本思想是以擁有優(yōu)秀的動力定位技術(shù)的“泰安口”號為原型，以1∶100的比例做成縮微模型，在此平臺上構(gòu)建動力定位系統(tǒng)，并以此研究動力定位的有關(guān)技術(shù)。在實船中使用的動力定位裝置并不能被同比例縮小到試驗平臺上，且試驗平臺主要工作在實驗室內(nèi)的小型水池內(nèi)，因此，在參考國內(nèi)外同行做法的基礎(chǔ)上，基于動力定位的基本原理，擬設(shè)計出適合此試驗平臺的動力定位系統(tǒng)。本文在

3、此思路的指導(dǎo)下，構(gòu)建了基于攝像頭的視覺定位系統(tǒng)來滿足平臺在同比例條件下誤差在厘米級定位精度的要求，同時基于8位單片機構(gòu)建了直流電動機的轉(zhuǎn)速測控系統(tǒng)，以VC為開發(fā)平臺，構(gòu)建出動力定位系統(tǒng)的上位機程序，實現(xiàn)位移檢測與推進(jìn)力控制的聯(lián)動，并基于MATLAB構(gòu)建的仿真模型，對系統(tǒng)的有效性進(jìn)行驗證，最后對系統(tǒng)的擴展和性能改進(jìn)方法進(jìn)行分析。論文的具體研究工作可以概括為以下幾個方面：
　　 (1)分析攝像頭實現(xiàn)定位的光學(xué)原理，建立攝像頭圖像采集