于說明性的目的?；谶\(yùn)里所包含的教導(dǎo)，其它實(shí)施例對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言 是顯而易見的。
【附圖說明】
[0014] 附圖合并與此并作為本說明的一部分，附圖對(duì)本公開進(jìn)行了說明，并和說明書一 起，進(jìn)一步起到闡釋本公開的原理和使得相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制造和使用本公開的作 用。
[0015]圖1是描述根據(jù)一個(gè)示范性實(shí)施例的DP系統(tǒng)的模塊圖。
[0016] 圖2是圖1的DP系統(tǒng)的控制器的模塊圖。
[0017]圖3是描述根據(jù)一個(gè)示范性實(shí)施例的包括圖1的DP系統(tǒng)的船舶的圖解。
[0018] 圖4是描述圖2的控制器的應(yīng)用的模塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 盡管在此通過特定應(yīng)用的說明性實(shí)施例對(duì)本公開進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解本公開并不 限于此。得到此處所提供的教導(dǎo)的本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)在其范圍內(nèi)的其它修改、應(yīng)用和 實(shí)施例W及本公開將產(chǎn)生顯著效用的其它領(lǐng)域。
[0020] 除非另外定義，運(yùn)里所使用的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語和本公開所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通 常所理解的含義相同。運(yùn)里所使用的術(shù)語"第一"、"第二"和諸如此類的，并不代表任何順 序、數(shù)量或重要性，而是用于將一個(gè)元件與另一個(gè)進(jìn)行區(qū)分。而且，術(shù)語"一個(gè)"并不代表對(duì) 數(shù)量的限制，而是代表存在至少一個(gè)所指項(xiàng)。術(shù)語"或"表示包含在內(nèi)的，意思是所列項(xiàng)中 的任一、任何、多個(gè)或所有。運(yùn)里"包括"、"包含"或"具有"和它們的變形的使用表示包括后 面所列項(xiàng)和其等價(jià)者W及附加項(xiàng)。術(shù)語"連接的"和"禪合的"并不限定物理或機(jī)械連接，并 且可包括電連接或禪合，無論是直接的還是間接的。術(shù)語"電路"、"電路系統(tǒng)"和"控制器" 可包括單個(gè)部件或多個(gè)部件，運(yùn)些部件是有源和/或無源部件并且優(yōu)選地可連接或者禪合 在一起W提供所需的功能。
[0021] 應(yīng)當(dāng)注意本公開的各種實(shí)施例的仿真、綜合和/或制造可部分地通過使用計(jì)算 機(jī)可讀代碼來實(shí)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)可讀代碼包括一般的編程語言（例如C或C++)，包括Verilog 皿L(VHDL)、Alteral皿L(AHDL)的硬件描述語言（皿L)，交互式語言和諸如此類的，或者其 它可用的編程和/或原理圖捕獲工具（例如電路捕獲工具）。
[0022]船舶移動(dòng)在S個(gè)直線軸上，表示為縱蕩（surge)、橫蕩（sway)和垂蕩化eave)。此 外船舶具有S個(gè)旋轉(zhuǎn)軸橫搖（巧）、縱搖（0 )和航向（也稱為偏航）（110。DP系統(tǒng)是被設(shè)計(jì) 為維持船舶所需位置狂，Y)和所需航向角（110的完全自動(dòng)化的系統(tǒng)。
[0023] 使用DP系統(tǒng)的船舶包括考察船舶、鉆井船、工作船、坐底式鉆井平臺(tái)、潛水支持 船、電纜敷設(shè)船、鋪管船、穿梭油輪、挖溝清渺船、供給船，W及浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油卸油船（FPS0)。
[0024] DP系統(tǒng)的原理基于來自傳感器和其它測(cè)量設(shè)備的反饋，所述傳感器和其它測(cè)量設(shè) 備報(bào)告運(yùn)動(dòng)變量W及由風(fēng)或水流所導(dǎo)致的環(huán)境力。DP系統(tǒng)基于推進(jìn)器的配合使用努力消除 對(duì)船舶的位置和航向角的破壞。推進(jìn)器功率需求是通過對(duì)環(huán)境力的估計(jì)值及船舶的期望位 置和航向與估計(jì)位置和航向之間的差值計(jì)算得到的。
[002引圖1是描述用于船舶300 (見圖3)的DP系統(tǒng)100的一個(gè)示范性實(shí)施例的模塊圖。DP系統(tǒng)100包括測(cè)量系統(tǒng)110、DP控制器120和推進(jìn)器系統(tǒng)150。DP控制器120被配置為 從測(cè)量系統(tǒng)110接收數(shù)據(jù)（例如，測(cè)量信號(hào)115)，從操作員接收數(shù)據(jù)（例如，操作員指定的 數(shù)據(jù)130)，W產(chǎn)生基于運(yùn)些數(shù)據(jù)的推進(jìn)器控制信號(hào)145,并將推進(jìn)器控制信號(hào)145發(fā)送到推 進(jìn)器系統(tǒng)150。
[00%]由信號(hào)115和145發(fā)送的信息可與其它內(nèi)部或外部子系統(tǒng)集成W共享或流水線處 理來自或發(fā)送到DP控制器120的信息。DP控制器120所接收的、內(nèi)部所計(jì)算的或所發(fā)送的 任何信息可發(fā)送并保存到存儲(chǔ)器庫160中。
[0027]本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，DP系統(tǒng)100可包括一個(gè)或多個(gè)其它設(shè)備和組件。DP系 統(tǒng)100中可包括附加的冗余W允許在DP模式下如果推進(jìn)器、發(fā)生器、電源總線、控制器或位 置參考系統(tǒng)發(fā)生了故障則系統(tǒng)能維持其位置和航向
[0028] DP系統(tǒng)100可包含用于監(jiān)視和輸入的控制面板、用于手動(dòng)控制的控制桿、用于發(fā) 送和接收信號(hào)的處理器、用于DP控制的控制器或幫助船舶控制的任何其它設(shè)備。DP系統(tǒng) 100可允許對(duì)船舶300的主推進(jìn)、推進(jìn)器和操艙裝置進(jìn)行手動(dòng)或遠(yuǎn)程控制。DP控制器120也 可被配置為具有多個(gè)控制面板或控制器W允許從船舶300內(nèi)的不同位置訪問。DP系統(tǒng)100 可被設(shè)計(jì)為當(dāng)在手動(dòng)和DP模式間切換船舶操作時(shí)使人的操作最小化。
[0029] 也可使用附加的輸入/輸出系統(tǒng)（I/O系統(tǒng)）從DP控制器120接收信息或向其提 供信息。運(yùn)些I/O系統(tǒng)和固件可包括但不限于每個(gè)中繼裝置中的中繼驅(qū)動(dòng)輸出、指示符輸 出和邏輯輸出。
[0030] 測(cè)量系統(tǒng)110測(cè)量或接收船舶位置數(shù)據(jù)和船舶航向數(shù)據(jù)（統(tǒng)稱為，船舶狀態(tài)數(shù) 據(jù)）。測(cè)量系統(tǒng)110還被裝備為測(cè)量或接收天氣狀態(tài)數(shù)據(jù)，例如風(fēng)的速度和方向。船舶狀態(tài) 數(shù)據(jù)和天氣狀態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)稱為狀態(tài)數(shù)據(jù)105。
[0031]狀態(tài)數(shù)據(jù)105可W是設(shè)置在任何已知的計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀代碼，所 述計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)包括半導(dǎo)體、磁盤、光盤（例如CD-ROM, DVD-ROM),并W計(jì)算機(jī)可用（例 如，可讀）的傳輸介質(zhì)（例如載波或任何其它介質(zhì)，包括數(shù)字、光學(xué)、或基于模擬的介質(zhì)）的 形式作為計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)。同樣地，代碼可經(jīng)由包括英特網(wǎng)和內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。
[0032]測(cè)量系統(tǒng)110可包括一起或獨(dú)立工作W測(cè)量船舶300的位置和航向的一個(gè)或多個(gè) 測(cè)量設(shè)備（未示出），或從該一個(gè)或多個(gè)測(cè)量設(shè)備接收。測(cè)量設(shè)備可W是被設(shè)計(jì)為接收信息 的任何設(shè)備。測(cè)量設(shè)備被安置在船舶300上的不同位置，例如但不限于甲板。如果多個(gè)測(cè) 量設(shè)備在使用中，設(shè)備可W彼此獨(dú)立，從而一個(gè)設(shè)備的故障不會(huì)影響任何其它設(shè)備。測(cè)量設(shè) 備可W按一定時(shí)間間隔，即、時(shí)間周期進(jìn)行測(cè)量，時(shí)間周期可基于特定的應(yīng)用需要而被改變 或可變；例如，時(shí)間周期在一百毫秒和十秒之間。
[0033]測(cè)量設(shè)備可W是傳感器，例如運(yùn)動(dòng)參考單元、垂直參考單元、風(fēng)速傳感器或氣流傳 感器；位置測(cè)量設(shè)備，例如Fanbeam，切scan, RadaScan，張緊繩、衛(wèi)星導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航或聲測(cè) 定位；和/或航向測(cè)量設(shè)備，例如回轉(zhuǎn)羅盤。接收入測(cè)量系統(tǒng)110的狀態(tài)數(shù)據(jù)105可包括變 量，例如風(fēng)速、涌浪、表面流、涌流、潮流、波形速度、波形漂移、波形力頻率和波形力列。
[0034] 測(cè)量系統(tǒng)110可包括將測(cè)量信號(hào)115發(fā)送到DP控制器120的處理器。測(cè)量信號(hào) 115可包含從測(cè)量設(shè)備收集的位置和航向數(shù)據(jù)（更統(tǒng)一地，狀態(tài)數(shù)據(jù)105)。測(cè)量信號(hào)115也 可選地將測(cè)量數(shù)據(jù)信息發(fā)送到存儲(chǔ)器庫160用于存儲(chǔ)。存儲(chǔ)器庫160可包括隨機(jī)存取存儲(chǔ) 器（RAM)、只讀存儲(chǔ)器（ROM)或其它合適的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。存儲(chǔ)器庫160也可位于DP系統(tǒng)100 的內(nèi)部或外部并且可位于能通過通信網(wǎng)絡(luò)或類似結(jié)構(gòu)傳輸數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)W外的位置。
[0035]推進(jìn)器系統(tǒng)150可由內(nèi)部或外部電源（未示出）供電。推進(jìn)器系統(tǒng)150包括實(shí)施 用于維護(hù)船舶位置和航向的控制動(dòng)作的推進(jìn)器。例如，推進(jìn)器系統(tǒng)150可包括一個(gè)或多個(gè) 隧道式推進(jìn)器、方位推進(jìn)器、方向艙、螺旋獎(jiǎng)、噴水式噴射器、擺線型螺旋獎(jiǎng)或它們的任意組 合。推進(jìn)器可包含一個(gè)或多個(gè)螺旋獎(jiǎng)并被內(nèi)部安置（隧道式）或外部安置（可收回式）到 船舶上。推進(jìn)器系統(tǒng)150中的每個(gè)推進(jìn)器可獨(dú)立地或與其它推進(jìn)器協(xié)作發(fā)揮功能。 DP梓制器
[0036] DP控制器120可W是微控制器、微處理器、可編程邏輯控制器（PLC)、復(fù)雜可編程 邏輯器件（CPLD)、現(xiàn)場(chǎng)可編程口陣列（FPGA)或諸如此類。DP控制器120可使用代碼庫、靜 態(tài)分析工具、軟件、硬件、固件或諸如此類。在閱讀該描述后，如何使用其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和/ 或計(jì)算機(jī)架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)本公開，對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的。
[0037] 應(yīng)當(dāng)理解上述系統(tǒng)和技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的功能和/或提供的結(jié)構(gòu)可W用一個(gè)核（例如 GPU核）表示，所述核用程序代碼實(shí)施并被轉(zhuǎn)換成硬件作為集成電路產(chǎn)品的一部分。
[0038]參考圖1-4,進(jìn)一步詳細(xì)地描述DP控制器120。參考圖1，DP控制器120被配置為 確定或計(jì)算位置、航向和環(huán)境力；計(jì)算目標(biāo)航向；并將目標(biāo)航向轉(zhuǎn)換為推進(jìn)命令。
[0039] 參考圖2, DP控制器120包括存儲(chǔ)器182。存儲(chǔ)器182可包括在DP控制器120中 使用的多種軟件和數(shù)據(jù)，包括應(yīng)用程序184、數(shù)據(jù)庫186、操作系統(tǒng)（0巧188 W及輸入/輸出 (I/O)設(shè)備驅(qū)動(dòng)190。
[0040]如本領(lǐng)域技術(shù)人員所意識(shí)到的，0S 188可W是用于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的任何操作系 統(tǒng)。I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)190可包括由應(yīng)用程序184通過0S 188訪問W與設(shè)備通信的各種例行 程序，W及某些存儲(chǔ)器部件。應(yīng)用程序184可作為可執(zhí)行指令保存在存儲(chǔ)器182和/或固 件（未示出）中，并可由處理器192執(zhí)行。應(yīng)用程序184包括各種程序，當(dāng)所述程序被處理 器192執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)DP控制器的各種特征，包括下面所述的應(yīng)用。應(yīng)用程序184可應(yīng)用到 數(shù)據(jù)庫186中所保存的數(shù)據(jù)上，例如指定的參數(shù)，連同數(shù)據(jù)，例如經(jīng)由I/O數(shù)據(jù)端口194所 接收的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫186代表應(yīng)用程序184、0S