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海洋工程导航定位

海洋工程导航定位

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产品编号
2007
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产品描述
参数

1)技术手段及应用领域
通过全球卫星导航定位技术、水下声学定位技术、光学三维测绘技术,结合无线电数据链传输系统,实现海洋工程的水上、水下高精度导航定位。广泛应用于海洋工程、港口建设、海洋调查、水利工程。包括海上平台就位、施工船舶抛锚、导管架就位、模块安装、管线铺设和对接;水下拖体定位跟踪、ROV定位导航、DP船声学定位参照、潜水员水下探摸等。


2)相关仪器设备
 

Sonardyne Fusion 长基线水下定位系统   英国Sonardyne公司的长基线声学定位系统(LBL)能够满足安装在水下模块和建筑物上并且提供超高精度的水下定位。系统包含一套Data Fusion Engine控制系统,一个ROVNav5(或者8021)型发射接收机和六个Compatt5型水下应答器。系统由分布于海底的发射应答器阵,组成水下长基线阵列,阵列经过校准后,任何在阵列中的目标和水面船的测距精度可以达到1-2厘米,相对定位精度可高达5厘米以内,且不受任何水深的限制。该系统除了能够提供高精度定位外,它还具备数量更多的通道,对于大型的复杂的油田开发项目,能够满足多船、多ROV 同时同地施工,而不会相互干扰,同时也是唯一能够提供USBL 兼容和高速数据遥测的声学技术。
法国IXSEA GAPS超短基线定位系统   该系统是一套无需标定的便携式超高精度超短基线(USBL)系统,它将惯性导航与水下声学定位完美地结合在一起,并融入了GPS定位技术。这使它能最大限度地满足水面和水下定位及导航的需要。可同时对多个水下目标(ROV、AUV、拖鱼)精确定位,并可提供高精度的姿态及航向数据。

是否需要校准:否
定位精度:0.2%斜距
角度精度:0.12°
距离精度:0.2m
有效距离:4000m
数据刷新率:10Hz
覆盖范围:200°(以换能器为中心)
英国Sonardyne Scout+ 超短基线定位系统   Sonardyne Scout+ 超短基线定位系统是Sonardyne公司专门为近岸带(小于500米水深),近距离(小于10Km)水下跟踪而研发和生产的,可以同时跟踪四个水下目标物,最大跟踪量程为500米,覆盖范围为收发机以下±90°,如果使用内置的罗盘和姿态仪测量精度为斜距的±2.75%,使用外部高精度的罗经和姿态传感器精度可达斜距的±0.5%。
法国IXSEA OCTANS光纤罗经   唯一通过IMO认证的测量级陀螺罗经运动传感器,具有革命性的升沉预测自适应滤波功能(SAFE),能在任何海况下为各种船舶提供完美的实时升沉数据,可以给出载体的六自由度运动姿态以及真方位角。

精度:0.1°
分辨率:0.01°
稳定时间:小于5分钟
升沉精度:5cm或者5%*升沉值
纵摇角/横摇角
动态精度:0.01°
分辨率:0.001°
英国TSS Meridian Surveyor电罗经 主要技术指标:

艏向精度:0.05度(静态)
艏向精度:0.2度(动态)
稳定时间:小于40分钟
跟进速度:200°/s


3)主要业绩

南海一号打捞定位工程
涠洲12-1油气田管线铺设及导管架安装导航定位
东方1-1海管悬空处理潜水探摸超短基线定位工程
平湖油田岱山登陆段管线修复施工定位
温州小门岛LNG管线铺设导航定位
赵东区块ODA、OPA组块安装定位
锦州9-3W GCP平台水下定位工程
QHD32-6油田群平台水下电缆探摸超短基线定位工程
渤中34-1平台水下电缆探摸超短基线定位工程
SZ36-1APP平台区域海底电缆超短基线定位工程
“南海奋进号”水下检测ROV超短基线定位工程
地形地貌与地磁水下组合导航定位关键技术研究(国家863项目)

4)典型项目


“南海一号”考古打捞定位及姿态监测

工作起止时间:2007.04.10~2007.07.30

项目概况:
“南海Ⅰ号”沉船是目前我国发现的保存较为完好,出水文物最为精美的一条古代沉船,它所包含的历史、艺术、科技发展等重要信息难以估量。为保护好文物,广东省文化厅和交通部广州打捞局制订了整体打捞及保护方案,核心步骤是将沉船、载物与其周围泥沙按照原装固定在特制的钢沉井内,然后整体迁移至广东海上丝绸之路博物馆中,“原地展示,就地保护,整体开发”。
鉴于沉船的船体结构为木质,在水下浸泡800多年后,大多已经较为松软,为了最大限度的保护沉船的船体结构,打捞工作对水下勘察定位和姿态监测技术提出了严格的要求。在钢沉井下放过程中,要求钢沉井的相对定位精度小于0.5m;在钢沉井下压过程中,要求实时动态监测,保证钢沉井各边高差测量精度小于0.05m,这在以前的水下工程中都是不可想象的。
本次“南海一号”考古打捞定位和姿态监测工作采用了目前国际上领先的新型水下定位及姿态监测系统,是我院把创新科技成果应用于工程实践的典型案例,综合运用超短基线水声定位系统、高精度三维水下姿态仪、无线电数据传输系统,配合DGPS差分定位系统、光纤电罗经艏向系统等,实时监控“南海一号”巨型钢沉井的姿态,保证了钢沉井平稳安全准确地下放到设计位置并下压到位,为成功打捞“南海一号”提供了重要的技术和安全保障。
本次工程在国内首次成功应用新型水下定位及姿态监控系统;在国内水下工程中首次使用超短基线定位系统达到0.2m的定位精度;在国内首次将高精度超短基线水声定位系统应用于水下考古工程;在国内首次使用高精度水下姿态仪实时监测巨型物体的倾斜变化,为以后的水下高精度工程作业开创了新的局面。

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