第一篇：船舶动力定位技术简述
1.动力定位技术背景
1.1 国外动力定位技术发展
目前，国际上主要的动力定位系统制造商有Kongsberg公司、Converteam公司、Nautronix公司等。
下面分别介绍动力定位系统各个关键组成部分的技术发展现状。
1．动力定位控制系统
1)测量系统
测量系统是指动力定位系统的位置参考系统和传感器。国内外动力定位控制系统生产厂家均根据船舶的作业使命选择国内外各专业厂家的产品。位置参考系统主要采用DGPS，水声位置参考系统主要选择超短基线或长基线声呐，微波位置参考系统可选择Artemis Mk 4，张紧索位置参考系统可选择LTW Mk，激光位置参考系统可选择Fanbeam Mk 4，雷达位置参考系统可选择RADius 500X。罗经、风传感器、运动参考单元等同样选择各专业生产厂家的产品。
2)控制技术
20世纪60年代出现了第一代动力定位产品，该产品采用经典控制理论来设计控制器，通常采用常规的PID控制规律，同时为了避免响应高频运动，采用滤波器剔除偏差信号中的高频成分。
20世纪70年代中叶，Balchen等提出了一种以现代控制理论为基础的控制技术-最优控制和卡尔曼滤波理论相结合的动力定位控制方法，即产生了第二代也是应用比较广泛的动力定位系统。
近年来出现的第三代动力定位系统采用了智能控制理论和方法，使动力定位控制进一步向智能化的方向发展。智能控制方法主要体现在鲁棒控制、模糊控制、非线性模型预测控制等方面。
2001 年 5 月份，挪威著名的 Kongsberg Simrad 公司首次展出了一项的新产品—绿色动力定位系统（Green DP），将非线性模型预测控制技术成功地引入到动力定位系统中。Green DP 控制器由两部分组成：环境补偿器和模型预测控制器。环境补偿器的设计是为了提供一个缓慢变化的推力指令来补偿一般的环境作用力；模型预测控制器是通过不断求解一个精确的船舶非线性动态数学模型，用以预测船舶的预期行为。模型预测控制算法的计算比一般用于动力定位传统的控制器设计更加复杂且更为耗时，主要有三个步骤：1.从非线性船舶模型预测运动；2.寻找阶跃响应曲线；3.求解最佳推力。控制器结构如图所示[1]：
图1.1Green-DP总体控制图
荷兰的Marin在20世纪80年代初期即确定了关于推进器和动力定位的研究计划，并开展了动力定位的模型实验，内容包括：①推进器和推进器之间的相互作用；②推进器和船体之间的相互作用；③环境力和船舶的低频运动。研究结果产生了应用于动力定位的模拟程序RUNSIM，包括模拟实验的程序DPCON和理论模型计算的程序DPSIM。初步进行了流力、风力、二阶波浪漂移力、推进器力的计算，控制系统采用经典的PID控制算法[2]和扩展卡尔曼滤波算法，风力采用前馈的形式。同时，Marin还开展了下述工作：动力定位系统和系泊系统联合使用的情况；扩展了动力定位系统在航迹控制方面的应用，航迹控制功能现已成为动力定位控制系统的基本要求；动力定位设计阶段的性能评估、功率需求估算。一般认为，Marin在动力定位系统实验研究方面已走在世界前沿。
挪威在20世纪90年代做过动力定位方面的实验，他们将重点放在控制理论和控制方法上面，在满足李雅普诺夫大范围渐进稳定的基础上，应用现代控制理论的方法，采取状态反馈和输出反馈两种形式，设计不同的状态观测器，观测速度和干扰，并以此代替卡尔曼滤波，在比例为1：70的船模实验中证实定位的效果。
由于系统模型的不精确性，以及所受环境力的扰动性对船舶动力定位系统稳定性有很大的影响，因此在解决稳定性方面存在优势的H∞控制理论和鲁棒控制越来越受到了人们的关注。日本的九州(Kyushu)大学还在1：100的船模实验中验证了控制结果的有效性。
目前，国际上应用得较为成熟的动力定位控制系统一般都采用第二代控制方法，而基于第三代控制方法(如自适应模糊控制、自学习模糊控制等)及实时测量和计算二阶波浪慢漂力以提升更高精度的动力定位系统研制是一种趋势，世界各国都正在加紧研制中。
在国外，有些大学以船舶运动为对象进行深入的控制理论研究。如麻省理工学院的Triantafyllou和Hover所研究的船舶运动控制，加州大学的Girard、Hedrick等研究的协调动力定位理论和实验等。由美国海洋学会组织的国际动力定位年会，近年来发表的文章主要从技术层面出发，研究动力定位系统的设计与改进。2006年，挪威Kongsberg公司的Jens-sen发表的“基于模型的流估计”和“基于能量最优的推力使用”、日本Akishima发表的“深海钻井船‘CHIKYU’的动力定位系系统”、美国Prasad、Elgamiel发表的“半潜式平台模型实验”、挪威Kongsberg公司的Halyard发表的“综合控制系统的改进方法”，都对各自动力定位控制系统的研究进行了论述。
挪威科学与技术大学与挪威的Kongsberg公司具有密切的联系，每年都有博士生作相关方面的理论研究|，每年都邀请Kongsberg公司的相关技术人员给学生讲授动力定位方面的最新进展。2008年，Kongsberg公司的Lokling Oyvind在“动力定位和导航系统的产品和开发”一文中提到了动力定位系统的要求及未来的挑战。其认为未来的挑战有：在模型预测方面，主要涉及速度、铺管力、起重力、一些未知力的干扰预测等；在控制系统方面，主要在于危险作业要求的高精度六自度定位，以及能量消耗和推进器的损耗，推进器方面的推进器布置、推进器的限制及影响，推力分配中的推进器响应时间、推进器组的顺序控制等。
由于网络的发展，主要以动力定位为主的舰桥集成控制系统的研制也是船舶操纵的发展趋势。
2．推进系统
用于动力定位船舶的推进系统，除常规的主推进器和舵外，还有舵桨推进器、槽道推进器、喷水推进器、全回转推进器等。
国外生产动力定位全回转推进系统的厂家主要有英国的Rolls-Royce、荷兰的Wgrtsilg、德国的Schottel和日本的川崎。其中，Roils-Royce是国际上最大全回转推进器的生产厂家，全回转推进器的功率从900kW到5000kW，可安装在各种船型上；Wartsila、Schottel和川崎也是全回转推进器的主要生产厂家，电力驱动可达7000kW，可安装在各种船型上。
3．动力系统
现代船舶自动化程度越来越高，各类达到24h无人机舱要求的船舶基本都采用了船舶电站功率管理系统。船舶电站功率管理系统基本可分为基于主配电板为平台和基于机舱监控系统为平台两种模式。以机舱监控系统为平台的典型代表是Kongsberg公司的DC-C20型机舱监控系统中的功率管理系统。1.1.1 Kongsberg公司动力定位技术的发展
挪威对于动力定位技术的探索始于1975年Kongsberg Vapenfabrikk(KV)公司的一个称为Dynapos的工程师小组，此小组原属于国防部门，之后很快转到石油部门，即隶属于KV的近海分部。
30多年的今天，Kongsberg公司已经成为世界最大的动力定位系统制造厂商。Kongsberg动力定位系统主要分为以下两类[3]：
（1）早年采用KV技术的Kongsberg500原型系统，即KS500.在20世纪70年代早期，系统计算机是由Forsvarets Forskning 和KV研制，是基于晶体管逻辑技术的。
（2）几年后出现了基于单片机系统的单一插件计算机（SBC）新技术，Kongsberg Simrad 利用Intel80186、80286和80386等处理器分别开发了SBC1000、SBC2000和SBC3000、BC3003。SBC1000的原型机是世界上第一台使用Intel80186微处理器的计算机。
Kongsberg 公司在1500个动力定位系统开发经验的基础上，研制出了Kongsberg K-pos系统，如图所示。
图1.2 Kongsberg K-Pos 动力定位操作站
其将动力定位系统的鲁棒性、灵活性、功能性与操作的简易性上升到了一个新的水平。Kongsberg K-Pos包括了国际海事组织所规定的所有等级的动力定位系统，以满足不同的经济需求和操作需求。为位置参考系统等传感器提供了广泛的接口，使整个系统具有透明性和交互性。除了拥有种类繁多的标准模式和功能，Kongsberg K-pos还有一系列的定制功能来辅助某些特定的操作。该系统有一个开发的系统结构，因而具有良好的结合性。
它能够实现船舶位置和航向的高精度保持。在操作中，系统可以容忍推进器和测量系统的瞬态误差。其适应性扩展卡尔曼滤波器可以估计船舶的航向、位置和速度，以及来自于海流和海浪的干扰。估计器使用船舶的精确数学模型。卡尔曼滤波技术使用模型预测和实时测量，为其提供了良好的滤波质量、鲁棒性和位置保持特性。
Kongsberg K-pos系统的基本配置如下。
（1）SDP11（基本系统）和SDP12（集成系统）
图1.3 SDP11(基本系统)示意图
图1.4 SDP12（集成系统）示意图（2）SDP21（基本系统）和SDP22（集成系统）
图1.5 SDP21（基本系统）示意图
图1.6 SDP22（集成系统）示意图
（3）SDP31（基本系统）和SDP32（集成系统）
图1.7 SDP31（基本系统）示意图
图1.8 SDP32（集成系统）示意图
图1.9 L3公司的NMS6000
图1.10 Kongsberg公司动力定位系统的发展
1.2 国外动力定位系统的应用
船舶动力定位系统最初的应用开始于60 年代[4]，第一批装有动力定位系统的船舶的排水量仅为450-1000t。这些船舶用于钻探、敷设电缆或对水下作业进行水面支援。第一艘装有自动反馈系统的动力定位船是“尤勒卡”号。1961年，美国壳牌石油公司的钻井船Eureka号完成下水，很快自动控制推进器的设备就进行了装船，它是由HowardShatto设计完成的。这艘船配备了一套最基本类型的模拟式控制系统，并和外部的一个张紧索参考系统相连。除了主推进器外，还在船头和船尾加装了易于操纵的推进器，船长为40 m，排水量为4.5×105 kg。动力定位系统对船体的尺寸和形状并没有影响，最显著的标志是它装有多台推力器。在世界上早期的动力定位船舶中，最成功也最出名的是“格洛马挑战者”号。该船几乎遍游地球的每一个海洋，收集水深大于600m 处的岩心，为地质学上的发现尤其是为板壳结构理论提供了大量有利的证据。
第二代动力定位船舶中，每艘船舶都有其独到之处，但是都采用几乎相同的传感元件和数字计算机控制系统，一般都采用计算机组成的数字控制器，而位置传感器由单一型发展成综合型，在一个系统中可同时采用声学、张紧索和竖管角三种位置基准传感器。最具有代表性的第二代动力定位船舶是“SEDC0445”号，该船于1971 年投入营运，其动力定位系统与早期系统相比，主要特点是采用数字式控制器，包括一台16 位的小型计算机，系统的各个原件都有冗余，可长期不间断的运行，系统在设计时要求能连续作业50d。“SEDC0445”号也装有多台推力装置，包括11只辅助推进器和2只主螺旋桨。
自80 年代初开始形成的第三代动力定位系统，主要采用当时刚开始发展的微处理机技术和Mutibus、Vme 多总线标准等。其中典型的有Kongsberg公司的SDP11系列，Navis公司的NavDP 4000系列，L3公司的NMS6000系列。这些动力定位系统均具有开放性的结构，能够实现船舶位置和航向的高精度保持，广泛用于风力发电安装船、溢油回收船、平台供应船、铺管船、辅缆船、挖泥船、打桩船、半潜运输船、钻井平台、打捞船、起重船、无限区化学品船、LNG船等船舶和海洋工程领域。目前最先进的DP可以在2级流、6级风的海况下实现0.35 m的位置定位精度，0.1°的艏向保持精度和1 m的航迹保持精度[5]。
第四代船舶动力定位系统中典型的有美国NAUTRONlx公司的ASK400O系列、挪威的ADP700系列、法国的DPS90O系列等动力定位控制台，这些系统均采用高性能的微处理机、图形发生器、高速数据通道作为系统的控制核心，传感器也从模拟传感器逐渐变成数字传感器。
船舶定位控制是在不断壮大的石油和天然气勘探作业以及舰船作业需要的背景下于20世纪60年代初期产生，目前己经迅速发展为一项高新而成熟的技术。1980年，具有动力定位能力的船舶数量为65艘，到1985年增长到150艘，到2002年其数量超过了1000艘，目前全世界已有2000多艘具有动力定位能力的船舶。动力定位技术在军事和海洋工程领域得到了广泛应用。1.3 国内动力定位技术的发展
国内自七十年代末开始研究动力定位技术，目前，大多数研究单位尚处于理论研究或实验研究阶段。哈尔滨工程大学的边信黔教授首先开展了船舶动力定位这一课题的立项研究，作为领航者，在国内最早提出了要进行动力定位技术的研究工作。
（1）其课题组于1996年首次完成了国内第一套装备实船的水下动力定位系统。该系统已运行在我国的深潜救生艇上；
（2）该课题组于1997年又完成了国内第一套装备水面船舶的动力定位系统,该系统己运行在某试验场区的ROV工作母船上，这些研究成果使得动力定位技术从理论研究走向了实用[6]。
（3）在此之后，作者所在的课题组又结合深潜救生的需要，于2000年开发完成了水下六自由度动力定位技术，解决了在混浊海水、且有较大海流的条件下,进行有倾斜的对口救生的难题，使我国水下动力定位技术达到国际先进水平。
（4）2001年，该课题组已将动力定位技术推向海洋石油行业，为胜利油田研制用于海底管线检测和维修装置的动力定位系统[7]，提出基于多处理机的系统设计方案合理、并行度高、实时性好、可靠性高，可以很好地完成复杂船舶动力定位系统所要求的实时信息采集、数据处理、控制计算、推力分配、能源管理等任务[8]。
（5）2003年，边信黔教授课题组对松散耦合的船舶动力定位系统分布式体系结构,提出了一种基于改进的二值PMC模型的分布式系统级故障诊断算法。采用自诊断与互诊断相结合的方法,给出了分布式诊断算法、图论模型、诊断内容及算法中使用的报文种类、故障向量[9]。
（6）2006年，研究了模型预测控制在船舶动力定位系统约束控制中的应用，建立了 3 自由度动力定位船舶的数学模型，提出了船舶动力定位系统设计中应考虑的各种约束[10]。
（7）2009年，其课题组针对船舶在海上的定位和作业受到海洋环境的扰动力影响，其动力定位控制具有很强的非线性特性。基于自抗扰控制技术，设计了船舶动力定位控制器。该控制器通过非线性观测器估计出船舶运动速度和系统的总扰动，并采用非线性反馈进行补偿，实现对船舶的动力定位控制I 通过仿真实验验证了控制器具有很强的抗干扰能力和鲁棒性[11]。
（8）之后，其课题组针对起重船的作业特点，在起重船动力定位控制器的设计中引入了先进的模型预测控制技术，提高了其起重船的作业效率[12]。
（9）2011年，针对传统同步构图定位（SLAM）传感器具有数据量大、处理速度慢、实时性差的不足和基于扩展卡尔曼滤波的同步构图定位（EKF-SLAM）具有对水下无人航行器（UUV）位置估计精度低、甚至发散的缺陷，提出了基于多元测距声呐（MRS）的水下无人航行器（UUV）结构环境SFEKF-SLAM（Suboptimal fading extended Kalman filter-SLAM）方法，相对于常用的基于 EKF-SLAM 的 UUV 导航系统具有更高的定位精度，能够构建更加精确的港口堤岸地图[13]。（10）2012年，就移动机器人同步定位与地图构建展开研究，针对FastSLAM算法产生的粒子退化及粒子集重采样问题，提出了基于自适应重采样的FastSLAM算法。基于自适应重采样FastSLAM重采样效率更高，鲁棒性更好，在机器人路径和陆标位置的估计上也具有更高的精度[14]。
（11）2012年，针对移动机器人同步定位与地图构建存在的计算量大、数值不稳定等问题，结合容积卡尔曼滤波（cubature Kalman filter，CKF）原理，设计了一种基于平方根 CKF(squareroot cubature Kalman filter，SRCKF）的SLAM算法RCKF-SLAM）。SRCKF-SLAM 算法通过移动机器人运动模型和观测模型进行预测和观测，并以目标状态均值和协方差的平方根进行迭代更新，确保了协方差矩阵的对称性和半正定性，改进了数值精度和稳定性[15]。
此外，上海交通大学海洋工程实验室曾开发过控制系统，并完成了模型试验的调试和验证，目前正准备结合工程实际进行更加深入的研究，李和贵教授采用模糊控制对动力定位进行了仿真研究。哈工大将模糊控制技术应用到船舶的艏向寻优和控制器的设计中，并对此进行了仿真模拟，结果良好，但模糊控制技术在动力定位的实用中仍需更深的研究。
1.4 国内动力定位系统的应用
1998年我国首套动力定位系统在哈尔滨工程大学研制成功,但未见产业化。哈尔滨工程大学也自主开发出控制系统，其研制的 DK-1 型动力定位系统已经具备了在小型船舶上应用的经验。
2009年8月报导,上海708研究所在此领域成功研发出有自主知识产权的我国动力定位系统,已经达到了DP3的水平,中海油第一艘海上石油平台于2010年下水。
知名的造船企业，如上海外高桥造船有限公司、广州江南造船厂等也都投身到动力定位产品的研发中。2011 年 4 月，有着亚洲动力定位第一吊的“威力”号 3000 吨自航起重船正式交付使用，该起重船能够在锚泊无法定位的复杂海域实现良好的定位作业，填补了我国大深度水下打捞救援的短缺。
2012 年 5月，国内自主详细设计和建造的 3000m 深水铺管起重船“海洋石油 201”开始在南海作业，该船的动力定位系统采用了当前最先进的第三代 DP-3 级动力定位系统，推进系统配置了全电力推进的 7 个推进器，其在作业时的精确位置通过卫星定位技术得到了保证，可以完成 3000m 水深的铺管作业任务，与之前服役第六代深水半潜式钻井平台的“海洋石油 981” 形成了完美的结合。
动力定位产品进口价格高：50万欧元/每套，动力定位的需求增长快速。市场需求大；国际上每年以2000台套增长,国内每年需要200-300套,约人民币10-15亿元。国内研究与国际差距较大，尚未见产业化。为打破国外技术垄断,填补国内空白，节省大量外汇,船舶动力定位系统的开发、推广并进行产业化迫在眉睫。
参考文献：
[1] 王亮.深海半潜式钻井平台动力动力定位能力分析[D].上海交通大学硕士学位论文，2010：7-8页
[2] 余培文,陈辉,刘芙蓉.船舶动力定位系统控制技术的发展与展望[J].中国水运，2009,2 [3] 边信黔,付明玉,王元惠.船舶动力定位[M].科学出版社，北京.2011：1-30页
[4] 郑荣才,宋健力,黎琼,吴园园,窦玉宝.船舶动力定位系统[J].中国惯性技术学报，2013,8 [5] 郑荣才,宋健力，黎琼,吴园园,窦玉宝.船舶动力定位系统[J].中国惯性技术学报，2013,8 [6] 严浙平,边信黔,施小城.ROV工作母船动力定位系统仿真和辨识[J].黑龙江自动化技术与应用，1997 [7] 施小城.ROV工作母船动力定位控制系统研究[D].哈尔滨工程大学博士学位论文，2001：3-5页
[8] 王宏健,施小城,丁福光,边信黔.基于多处理机的船舶动力定位控制系统[J].船舶工程，2001 [9] 王宏键,边信黔,丁福光,韩桂萍.船舶动力定位系统级故障诊断技术[J].中国造船，2003,6 [10] 王元慧，施小城，边信黔，基于模型预测控制的船舶动力定位约束控制[J]船舶工程，2007 [11] 赵大威,边信黔,丁福光.非线性船舶动力定位控制器设计[J].哈尔滨工程大学学报，2011,1 [12] 张苗爽,起重船模型预测动力定位控制的研究[D]哈尔滨工程大学硕士学位论文，2011,3 [13] 张勋,王宏健,周佳加,边信黔,熊磊.UUV结构环境SFEKF同步构图定位方法[J].哈尔滨工程大学学报，2012,8 [14] 曲丽萍,王宏健,边信黔，基于自适应采样的同步定位与地图构建[J]探测与控制学报，2012,6 [15] 王宏健,傅桂霞,边信黔,李娟.基于SRCKF的移动机器人同步定位与地图构建[J]机器人，2013,3
第二篇：开题报告-船舶动力定位控制技术研究
开题报告
电气工程及自动化
船舶动力定位控制技术研究
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义
船舶在海上运行时会遇到风、海浪和海流等海洋环境的干扰，这样船舶就产生了受扰运动。例如科学考察船在海上进行作业时，需要停在指定的位置上。但是由于海上环境的影响，考察船不能一直停在指定的位置上。因此为了确保船舶在海上运作的稳定性，需要对船舶进行定位。以往，传统的定位方法是锚泊定位。传统的抛锚定位是将锚扔入海底，利用锚钩住海底的淤泥，从而使船舶抵抗受到的外界的干扰力。抛锚定位它的优点是，锚是任何船舶上都会备有的定位设备，从而不用另外加装其他的定位设备。但是这种定位系统有不可避免的缺陷：1、定位不够准确，其精确性与水深成反比；2、抛锚、起锚费时比较麻烦，机动性能差。一旦抛锚，如果需要重新定位时，需要收锚然后重新抛锚定位，这一过程本身就很繁琐和费时。3、锚泊系统很容易受海底情况及水深的影响和限制，在一般情况下，它的有效定位的范围是在水深100米左右的区域。4、对于一些需要在深海作业或者航行的船舶，随着水深的增加，锚泊系统的抓底力会逐渐减小，抛锚的困难程度也会增加，同时还要增加锚链的长度和加强强度，从而导致锚链的重量一下增大，使海上的布链作业将变得复杂。此外，锚链的价格和安装费用也会猛烈增加。在实际情况下，当水深达到一定的深度时，多点锚泊系统已经没有多大的用处。
而船舶动力定位系统与传统的定位不同，它不需要借助锚泊系统定位，而是通过测量系统检测出船舶的实际位置与所需要的目标位置的偏差，然后再根据外部环境扰动力的影响来计算出使船舶恢复到目标位置时需要的推力大小，再通过控制船舶上的推力器进行推理分配，从而使推力器产生相对应的推力，尽可能地使船保持在要求的位置上。动力定位系统的特点是不受海水深度的影响，推力器能在任何水深下提供推力抵抗环境力，动力定位系统的定位成本不会随着水深的增加而增加，同时它具有定位迅速准确，快速响应天气环境的变化和不受海洋环境的影响等优点。由此看来，相比于传统的锚泊定位，动力定位有很大的优势，尤其适用于深海领域。因此对动力定位的研究具有重要的意义。
动力定位系统（Dynamic
Positioning
System）是一种闭环的控制系统，它是通过推力器来提供抵抗风、浪、流等作用在船上的环境力，从而使船尽可能地保持在海平面上要求的位置上，其定位成本不会随着水深增加而增加，并且操作也比较方便。
随着动力定位技术的发展，动力定位的概念也在扩大。采用动力定位技术，可以使船舶与其他船只保持相对位置不变，使船舶按预定轨迹移位，按预定计划航线以预定航速航行，实现船舶自动驾驶，对水下目标进行自动跟踪等。动力定位控制系统的工作原理如下：该系统由DP控制和JS控制组成。其中DP控制是自动控制而JS控制是人为手动控制。其中风速风向仪、差分GPS、电罗经和参考垂直单元等用来测量位置和外部环境信息，然后将这些信息经过信息采集单元的收集和处理传送给DP控制主电脑进行计算，再将计算的结果传送给信号处理单元，接着输出到控制转换单元来控制推进器等设备来产生推力。其中的推进设备中的主发1、主发2、主发3是三台柴油发电机。母联1和母联2分别是主配电板和配电板。通过船舶的功率管理系统即PMS管理输出控制信号来驱动这三台柴油发电机供电开关、主配电板和配电板的开关使相应功率提供得到保障。JS控制是人为通过输入参数来控制。
通常研究船舶在海上的运动需要建立运动模型。由于海流、风和波浪的作用，导致船在海上航行或者作业时会产生六个自由度的运动。通常对于在海上环境作用下的水面动力定位船舶，动力定位系统是用来控制船舶的纵荡（X向）、横荡（Y向）和艏摇的平面运动。
动力定位船舶数学模型由两部分组成：第一部分低频运动（小于0.5rad/s），动力定位系统仅仅控制的这部分运动是由海流、风和二阶波浪引起的运动，这样做的好处是减少控制所需的能量和推力器的磨损，还有降低设备的制造成本；第二部分是由一级波浪引起的高频运动（0.3~1.6rad/s），由于这部分运动造成船舶的振荡，不会造成船舶的位移，因此这部分运动不反馈给控制系统，控制器也不控制这部分运动。船舶的总运动是由这两部分迭加而成。
船舶动力定位系统最早开始使用是从20世纪60年代和70年代初。而率先使用动力定位系统的船是用于铺设电缆，勘探或是对水下的作业进行一定的水面支援，并且船的排量大概是450—1000吨。“犹勒卡”号是第一艘装有动力定位系统的船舶。动力定位系统最明显的特点是它一般都装有好几台推力器，但是并不会影响船体的形状和尺寸。在早期的装有动力定位系统船舶中，最出名同时也是最成功的是“格洛马挑战者”号。这艘船差不多游遍了世界的每一个海洋，在水深超过2000英尺的海洋中收集岩心，这些岩心为地质学上的发现特别是为板壳结构理论提供了非常有利的证据。
在第二代装有动力定位系统的船舶中，虽然每艘船舶都有一些不同之处，但是都采用了差不多相同的传感器和数字计算机控制系统，数字控制器一般都是有计算机组成的，而位置传感器是从单一型发展到综合型的，在一个系统中可以同时采用竖管角、声学和张紧索这三种位置基准传感器。第二代动力定位船舶中最具有代表性的船舶是“赛德柯445”，该船是在1971年投入运营的，与早期的动力定位系统相比，它的主要的特点是采用了数字式的控制器，其中包括了一台16位小型计算机，系统可以长期不间断的运行。同时该船还装有多台推力装置，其中有2个主螺旋桨与11个辅助推进器。
第三代动力定位系统开始形成于80年代初，当时主要采用的是刚开始发展起来的微处理机技术和Vme、Mutibus多总线标准等，其中典型的有法国的DPS800、挪威的ADP100、ADP503系列，这些动力定位系统装备了潜水支持船、海洋三用工作船、科学考察船、穿梭油船、消防船、电缆敷设船等多种船舶。
我国从70年代开始研究动力定位技术，目前有很多研究单位通过结合实际课题并且开展了技术攻关。例如，我国唯一的专门从事国际海底区域资源勘察研究开发的“大洋一号”远洋科学考察船，该船已经达到了国际先进水平。2002年，该船进行了动力定位系统，用以科学考察船在海上的作业需求。
由于推进技术、传感器和计算机技术的发展使动力定位系统产生巨大的进步，然而动力定位技术的核心是控制技术，因此控制技术的发展才真正代表了动力定位技术的发展水平。到目前为止，动力定位控制技术已经发展到第三代，这三代动力控制技术的特点分别是经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论在动力定位控制技术中的应用。以下是几种控制技术的介绍：
1、PID控制
PID控制是早期的动力定位控制技术，它控制船舶的三个自由度，分别是纵荡、艏摇和横荡。PID控制采用风前馈技术，根据艏向和位置的偏差来计算推力大小，然后确定推力的分配逻辑并控制推力器产生推力，从而实现船舶的定位。在早期不得不说PID控制确实取得很大的成功。但是PID控制
还是有不可避免的缺陷，首先，PID控制使用的是一种线性模型，而动力定位系统是一种非线性系统，因此PID控制的功效就有一定的局限性。此外，由于海上的环境情况是不断变化的，因此对PID参数的选择也要随之变动。这也促使了动力定位控制技术要进一步的发展[6]。
2、LQG控制
第二代动力定位控制技术是LQG控制，该技术在现代的船舶应用十分广泛，它将Kalman滤波引入到动力定位的控制中，通过Kalman滤波器测量船舶的位置信息，然后估算出其低频运动状态，并将之反馈形成针对船舶低频运动的线性随机最优控制。LQG控制在鲁棒性、节能和安全上较PID控制都有较大的进步，同时还解决了在控制中由于滤波而导致的相位滞后的问题。但是也有一些缺点：一是它的计算工作量比较大；二是由于模型不够精确导致有一定的误差产生。
3、模糊控制
模糊控制是一种新型的控制技术，它与传统的控制技术有一定的区别。模糊控制可以不依赖于对象的精确模型，鲁棒性好，响应速度快，抗干扰能力强。考虑到船舶动力定位的特点，模糊控制技术还是比较适合的。Inoue最初在单点系泊中结合了模糊控制动力定位，给出了其基本的模型，控制器的输入量是位置及位置偏差，输出量是推进力。但是模糊控制缺乏自适应与自学习的能力导致其控制策略都是提前设定好的，一旦海上情况发生变化，控制的效果将不会很理想。因此在模糊控制中加入自我调节功能，这样能提高模糊控制在外部条件发生变化时能自动调整控制策略。
4、神经网络控制
神经网络控制和模糊控制一样，都属于智能控制。由于神经网络控制比较适合高度非线性和不确定性的对象，所以还是比较适合作为动力定位控制技术来使用。Yip和Pao为了证明用船的轨迹可以导出漂移力的基础上提出一种神经网络控制器，并把它应用到动力定位系统中。做法如下：将一段时间历程的控制力及船的平均位置作为输入，通过一个循环神经网络学习船的漂移动力学关系，以此来预测为使船在下一时刻与预定位置误差最小所需的控制力。值得注意的是控制力也包括下一时刻将要受到的波浪漂力。
总
结：船舶动力定位技术作为一种新型的海上定位技术，相比传统的定位技术，它具有快速定位，定位的区域不会随着水深的增加而受到限制，受海上环境及天气的影响较小。除此之外，动力定位的费用也不会随着水深的增加而提高。由于动力定位技术的优越性，这种定位方法已经应用到很多的船舶，例如，客船、货船、挖泥船、海缆船等需要在海上需要作业的船舶。动力定位技术经过几十年的发展，技术也变的越来越先进。而控制技术作为其核心部分，也得到了快速的发展。从早期的经典理论到现在的智能控制理论，控制技术也朝着越来越智能化的道路发展以便船舶能更好地适应海洋上复杂多变的环境。模糊控制技术作为智能控制技术的一种，它的特点是不依赖于对象的精确模型，鲁棒性好，响应速度快，抗干扰能力强。模糊控制比PID控制更适合动力定位控制技术。近几年我国动力定位控制技术发展很快，但跟国外的动力定位控制技术还有差距。而且我国很多的动力定位控制技术还停留在理论仿真和实验研究的状态。随着控制技术的发展，动力定位控制技术的精度和稳定性将有更好地提升。
三、研究步骤、方法及措施：
步骤及方法：
（1）了解现行船舶动力定位控制的技术
（2）分析相关的船舶机动力定位控制的技术
（3）比较和分析动力定位控制中的PID控制与模糊控制
（4）制定一套比较适合现在船舶的动力定位控制技术
（5）得出相关结论
措施：图书馆查找相关的书籍、期刊、杂志等，通过上网寻找相关的一些资料，查看当代对该技术的研究成果和最新的动态。然后通过对这些资料的学习和研究进一步的熟悉和理解设计所需的相关知识。在设计过程中及时与指导老师探讨，对不了解的问题及时向老师请教。
四、参考文献
[1]张显库，贾欣乐.船舶运动控制[M].北京：国防工业出版社，2006.2.[2]陶永华.新型PID控制及其应用[M]，第二版.北京：机械工业出版社，2002.9.[3]姜学军，刘新国，李晓静.计算机控制技术[M]，第二版.北京：清华大学出版社，2009.7.[4]李士勇.模糊控制••••••神经网络和智能控制论[M]，第二版.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1998.9.[5]章卫国，杨向忠.模糊控制理论与应用[M]，第二版.西安：西北工业大学出版社，2000.10.[6]余培文，陈辉.刘芙蓉船舶动力定位系统控制技术的发展与展望[J].中国水运，2009.2.[7]童进军，何黎明田，作华.船舶动力定位系统的数学模型[J].船舶工程，2002(5)：27~29.[8]赵志高等.动力定位系统发展状况及研究方法[J].航海工程，2002，20(1)：91~97.[9]周利，王磊，陈恒.动力定位控制系统研究[J].航海工程，2008(2).[10]韩俊峰，李玉惠.模糊控制技术[M].重庆大学出版社，2003.[11]王丽娟，李英辉，赵希人.模糊控制技术在船舶动力定位中的应用研究[J].船舶工程，1999(3)：8~11.[12]周利，王磊，陈恒.动力定位控制系统研究.船海工程，2008，37(2)：86~91.[13]A
Lough.Dynamic
positioning[J].Lioyd.s
Register
Technical
Association，1985.[14]耿惠彬译，M
J
摩根著.近海船舶的动力定位[M].北京：国防工业出版社，1984.[15]施亿生.船舶动力定位系统[J].船舶工程．1995，1(4)：20~24．
[16]童进军，何黎明，田作华．船舶动力定位系统的数学模型[J]．船舶工程．2002，1(5)：27~29．
第三篇：技术人才培养定位
目前，在非“211高校”中新建地方本科院校647所，占全国普通本科高校数量的55.3%。地方高校转型发展，这是高等教育领域继管理体制改革和扩招之后又一次深刻的变革，意义更为深远，任务也更为艰巨。
新建地方本科院校转型发展中的问题
新建地方本科院校是伴随着我国高等教育大众化产生的，以培养应用型人才为突出特点的一种新型高校。经过10多年的建设和发展，总体上完成了由专科到本科的转变，但在转变发展过程中仍存在着不少问题。相当一部分新建地方本科高校定位模糊、攀高、求大、尚名、逐利，把自己定位于教学研究型、研究教学型甚至研究型大学，学科专业趋同化，人才培养同质化，与市场需求不相匹配。
出现上述问题，其主要原因是新建本科院校办学条件的先天不足：大部分新建本科院校是“省市共建，以市为主”的办学体制，办学经费严重短缺；一般设在省会城市以外的地级市，区位优势缺乏，信息闭塞，品牌弱势；学科结构单一，科研层次偏低，师资力量薄弱，整体结构不够合理；教学模式落后，教学质量保障不力，办学历史的深刻影响，盲目按照惯性思维发展。此外，思想观念陈旧，不愿意戴应用型人才培养的帽子，导致出口不畅，进口不旺，发展陷入困境。
加快新建本科高校转型势在必行
从目前我国高等教育的现状看，大学生“就业难”和行业企业“用工荒”现象并存，主要问题不是人才培养数量，而是人才供给与需求在人才培养规格上的错位对接，出现大学毕业生结构性失业。以应用型技术大学为转型目标是地方新建本科院校发展到一定阶段的必然出路，直接关系到数以百万计学生的切身利益。因此，适应产业升级培养高素质的应用型技术人才，是经济社会发展对新建地方本科院校发展提出的迫切要求。
伴随着高等教育大众化进程，由于对高校缺乏现实分类指导，一个指标体系对“211高校”、“985高校”、地方老牌高校、新建地方本科高校办学进行水平评估，大部分新建地方院校沿着老本科办学发展路子，使大多数学生切身利益难以得到保障，人才培养与区域经济社会对人才需求相脱节。因此，新建地方本科院校为顺应转型，在办学层次、办学内涵、办学思路、办学职能、发展路径、学科专业设置与建设、师资队伍建设模式、人才培养定位与培养模式、课程设计与评价、教学管理模式、文化建设模式、校地合作方式，学术指导方式等方面必然要求发生适应性变革。
推动新建地方本科院校转型发展
新建地方本科院校转型是一项复杂的系统工程，不可能一蹴而就，平顶山学院近年来进行了转型大胆探索。
一是必须明确应用型办学定位。平顶山学院升本以来，始终着力突出服务地方经济社会发展这一办学定位，围绕地方性、应用型制订规划，依托地方办学，坚持学校发展与地方发展互动、学科专业建设与地方成长互动、院系与企业（社区）互动，主动对接地方产业，以地方特色为办学特色，先后与省、国家林科院合作建立了低山丘陵生态修复重点实验室及院士工作站，与平顶山高压开关股份有限公司合作建立了智能开关工程技术研究中心。为弘扬挖掘地方优秀传统文化，建立了伏牛山文化圈研究中心、陶瓷研究所、“三苏”文化研究所、雅乐团等，发展繁荣了地方文化产业。
二是必须调整学科专业布局，推动学校专业建设转型。平顶山学院是在师范高等专科的基础升本的，为加快转型，围绕当地能源化工、装备制造、现代旅游等产业，积极调整学科专业结构，新设置了电气工程及其自动化、化学工程与工艺、资源环境与城乡管理、生态学、旅游管理等专业，有效地服务了地方经济发展。
三是明确应用技术人才培养的定位转型。平顶山学院坚持“育人为本，德育为先，能力为重，全面发展”的办学理念，和“一二三四”的应用型人才培养模式，即坚持一个导向，（以培养服务地方经济社会发展人才为导向，将学以致用、基本素质、技术应用能力贯穿教育全过程）
第四篇：沙虫的重新定位简述（最终版）
沙虫的重新定位简述
淘宝现有知名童装品牌：
笛莎：乖乖女、甜美气质、每个女孩都是公主
绿盒子：倡导绿色、环保、健康的童装产品
绿盒子旗下品牌
摩登小姐：拒绝平庸、非凡气质、精致女儿装
珍妮贝尔:童趣、田园、可爱、甜美小公主
Higirl:高街时尚女孩、无线搭配乐趣
爱制造：懂的街头时尚之乐，也不背叛骨子里的优雅
迪士尼：与迪士尼合作品牌、主打迪士尼卡通系列
巴拉巴拉：时尚、运动、健康
HOO：坚持、独立、自信、儿童牛仔
阿米狗：个性、勇敢、为了理想勇往直前。
伊顿纪德：英伦校园风、内敛优雅、先练、校园绅士、淑女气质
以上是截止到目前为止【2012.02.09】做得比较出色，有自己的品牌知名度的淘宝童装品牌。每个都有自己独特的定位。
在这种情况下，我们沙虫如果想在淘宝童装市场占据一席之地，就必须要有自己独特的定位，有以下几种做法
1、抢占富有价值的市场空白区域 找到一个市场空白然后权利迅速占领，那么以后只要是在这个我们定位的细分市场里，我们占据首要先机，是这个细分市场的代言人，甚至代名词。
例如：当初高露洁进驻中国市场的时候发现，国内现有牙膏品牌做得都是“清新口气，洁白牙齿，消炎止痛等等。而没有人去专注的去做“防止蛀牙”这个心智资源，高露洁去做了，以至于今天，只要牙膏防蛀牙的，我们第一想到的就是高露洁。
2、关联强势品牌/产品
市场已经接近饱和，几乎没有空白的可能的情况下，找一个最强势的品牌去贴近他，想办法与他产生最密切的关联，让消费者只要想到那个最强势的品牌就一定会想到我们，这是寄生虫的做法，但是十分有效，所以作为第一补充的选择。
例如：七喜和可乐的案例。当初七喜决定开拓美国饮料市场的时候发现，目前市场上三罐饮料当中就有两罐是可乐，于是他定位自己是：七喜—非可乐。这样当人们想喝饮料的时候第一个想到的是可乐，然而当人们喝饮料却不想喝可乐的时候第一个想到的就是七喜，非可乐的定位让七喜一举成为饮料业第三品牌。
适用前提：消费者对某类产品的选择，心目中已有明显的首选。
3、攻击强势品牌/产品
如果在某个领域当中，领军品牌有潜在的弱点，作为新品牌就紧紧抓住这一点，猛烈出击，取而代之。
例如：泰诺林进入头痛药市场的时候，阿司匹林占据了头痛药市场的首要位臵。于是泰诺林攻击阿斯匹林可以导致胃肠道毛细血管的微量出血，就从这一点攻入，把阿司匹林替换掉，成了领导品牌。
适用前提：消费者对某类产品的选择，心目中已有明显的首选，而且非常关心新品牌提供的利益，并易于认可原首选品牌的弱点。
综合淘宝童装市场的现状，我认为第一个做法是最优选择。原因如下：
市场状况：
通过以上对市场淘品牌的了解我们可以知道，田园、甜美、公主、气质、时尚运动、校园、优雅、牛仔、个性、街头时尚、经典卡通等这些均被先来者占用并已经形成自己独特的品牌及影响力。我们如果还是在这些风格当中选取自己的定位属于去找硬骨头啃，是很难咬动的。所以首先避开以上已经被占据的定位。
自身状况：
沙虫或者沙〃虫，无论怎么分怎么读，都逃脱不了一个“虫”字。而“虫”这个字眼长期以来在人们心目当中所形成的大部分都是不好的印象。
但是名字已经不可能更改，我们要做的就是去除“虫”的不好的东西，抽取“虫”本身所具备的好的品质并且加以放大。
市场机会：
近几年来，有关儿童的读物、电视、动画、电影等等，只要是在中国比较出名的有关儿童类的东西基本都多多少少跟以下几点有关系: 梦想〃少儿励志〃少儿的聪明智慧〃积极向上〃乐观富有朝气〃对伙伴的爱或羁绊〃不放弃不离弃
以下是持续火爆的动画或卡通类作品;
《喜羊羊与灰太狼》〃《海贼王》〃《火影忍者》〃《功夫熊猫》〃《猫和老鼠》 其他还有大陆的电视台经常播放的但是大体内容都离不开一个套路。一个很平凡的小主人公，有一个很大的梦想却被身边的嘲笑或看不起，但是他一直坚持，一直努力，历经种种磨难最后慢慢成长为英雄式的人物。在他成长的过程当中，由于小主人公本身的不放弃、不离弃、坚持自己的梦想等等各种优秀的品质也影响了其他的人物。【我们惊喜的发现，淘宝童装市场有一大片空白区域可供我们选择，市场留给了我们这些别人还没有利用的主题鲜明的品牌特点可以去利用。】
以上这些东西都是与现有的淘宝童装品牌定位不冲突的东西，我们要做的就是结合我们本身的具体状况，在这些市场空档或者说在这些目前看来市场机会还很大的主题中，抽取其中最具有儿童共性的，或者父母对下一代人期待的品质共性的与我们品牌相融合，打造属于沙虫的独特市场名片。
【无论哪个时代，无论哪类作品或产品，最好的，能打动人们的，往往具备这样的品质特性：是当前时代所缺失的或者人们所追求、希望的，也是大规模的人群普遍存在的情结类的，包含以上两者的共性。】
那么结合以上的品牌定位第一顺位优选思路〃市场状况〃自身状况，我们找到了市场的空白区域，那么我们要做的就是结合三者，找出最适合我们沙虫的最具有价值的市场空白关键区域。
梦想〃少儿励志〃少儿的聪明智慧〃积极向上〃乐观富有朝气〃对伙伴的爱或羁绊〃不放弃不离弃
我认为应该选择这样的结合：
假设一个小主人公，身处逆境，但是凭着自己的聪明智慧、坚韧不拔和对梦想的追逐渴望，他最终完成了自己的梦想。在这个过程中他会遇到伙伴，从而展现出对伙伴的友情和不放弃不离弃的精神。
沙虫品牌定位: 》沙虫释义《
沙虫——沙漠里的小小虫 原因：
之所以这样解释，是因为这样的解释避开不谈整体就是书本中讲的那种沙虫
1、那种沙虫属于蠕虫的形状、形状如蛆、使人恶心，所以这点一定要避开。
2、我们设定为“被丢弃在沙漠里的小小虫”，那么这只小小虫就可以是任何的一只虫，我们可以从中选择最好的“虫”来做我们的代言人，甚至我们可以完全杜撰一只虚拟的虫出来。沙虫设定：
鉴于童装分为男女两块，所以我们要设定两只小小虫。
【男女分别为小小虫和小小蛹】
那么我们要寻找的这两只小小虫首先要具有的特征：
1、提到这样的虫、大家都会喜欢、甚至会迷恋。
2、要有四肢、比较容易设计LOGO形象人形化。
3、小小虫和小小蛹要有分别有男童和女童的特质和一般虫类抽象化之后比较好的品格。也就是前面我们发现的市场空缺当中的品质特性：
男虫：有美好的梦想、坚定的相信自己有一天会长大、乐观开朗、积极向上、爱自己的伙伴和家人、有保护欲望、有英雄梦等。
女虫：纯洁、天真、羞涩、容易惹人喜爱、疼爱、外表柔弱、内心坚强、具有美丽的外表和美好的心灵、有美丽梦等。男装：小小虫——每个小男孩儿都有一个英雄的大梦想 女装：小小蛹——每个小女孩儿都有一个美丽的蝴蝶梦
我们发现符合以上特性的虫大概有以下几种：
七星瓢虫、萤火虫、蟋蟀、蝈蝈、蜜蜂、蝴蝶 综合上述条件，优选决定：
男虫：也就是小小虫、定位为蜜蜂 女虫：也就是小小蛹、定位为蝴蝶
》品牌故事《
被丢弃在沙漠当中的一只小小虫坚信自己有一天可以达到绿洲、在向绿洲前行的道路上，他遇到了一只小小蛹，之后一直背着小小蛹一起前行。他们不断的向绿洲前进、尽管是那么的遥远，可是他们坚信有一天他们一定会到达那个美丽的地方。他们不断的向绿洲前进，尽管他们是那么的小，可是他们坚信有一天他们一定会地长大。
他们不断地向绿洲前进，他们遇到了对生活没有信心的小陆龟、胆小怯弱的跳跳鼠等等，他们都变成了小伙伴，在小小虫的影响下他们找回自信、找回自己的梦想，他们一起向着绿洲前进。
他们不断向绿洲前进，和伙伴互相帮助、互相照顾、永不离弃，中间经历了石龙子大王、大秃鹰、仙人掌林、沙漠狐狸女王等等艰难险阻、但是小小虫、小小蛹和他们的伙伴们永远顽强地越过一道一道障碍、用大家的聪明智慧排除一次一次的危险继续前进、小小虫、小小蛹和他们的伙伴们永远告诉自己、告诉伙伴、告诉沙漠、告诉太阳、总有一天，我们会长大。总有一天我们会实现自己的梦想，总有一天我们会到达心目中那个绿洲、那个仙境一样美丽的地方！而小小虫坚信自己一定可以变得更加强大、可以保护自己爱的伙伴。
小小蛹相信，她一定会变成一只美丽的蝴蝶、在蓝天下绽开自己绚丽的翅膀。
【故事可以写成连载，加入尊敬师长、坚持梦想、团结伙伴等等精神、运用小小虫和伙伴们的聪明智慧一关一关过关、战胜困难和魔怪、最终到达绿洲仙境。
故事连载只送不卖，用每月或每两周一集的形式制作成简单的漫画书，吸引小朋友为了看故事来买衣服，培养忠实客户。】
》品牌理念《
沙虫——和孩子们一起成长 原因：
1、我们所选取的市场空白是选择励志为主的一路成长中的优秀品质。而这些品质又都是父母期望自己的孩子所能拥有的。
2、我们的品牌故事设定的是小小虫和小小蛹成长的经历
相信天下的父母都希望自己的小孩有一个拥有所有这些品质的玩伴或者朋友陪伴自己的孩子成长。
所以设定这样一个品牌理念，一方面代表我们关怀关心小孩子的成长，并且注重品质成长，优秀成长，梦想成长，励志成长。
另外一方面代表我们沙虫企业能伴随着小朋友们的一路成长，我们的企业也在逐步成长起来。
所以我们的拥有十分优秀品质的沙虫——沙漠小小虫，一定会和天下的小朋友们一起快乐相伴，一起追逐梦想，一起快乐成长。
》品牌文化《
>沙虫含义<
沙漠中的两只小小虫，一只叫小小虫，一只叫小小蛹 小小虫代表男童，每个小男孩儿都有一个英雄的大梦想。小小蛹代表女童，每个小女孩儿都有一个美丽的蝴蝶梦。
>沙虫童装< 男童装部分——做让人崇拜的坚强乐观小英雄 女童装部分——做惹人疼爱的乖巧美丽小蝴蝶
>沙虫诉求<
核心关键词：梦想〃励志
做有梦想的小孩！
原因： 女童装：避开笛莎和珍妮贝尔一只强调的公主梦，我们要强调另外一个别人没有提到的，但是在小女孩儿心目中同样重要的梦——美丽的蝴蝶梦！
男童装：每个小男孩儿都有一定的保护欲，尤其受现在动画的影响，这个心理诉求会更加普遍，所以我们提出每个小男孩儿都有的——励志的小英雄梦！
【注：这些东西转化到衣服的风格上要服装设计师或选款人的眼光精准搭配出这种感觉，男童装的励志感和英雄感，女童装的蝴蝶灵动美丽感，两者都不违背我们之前主导的韩风。】
>沙虫之歌< 我是一只小小虫
我有一个坚强的英雄梦 不怕大魔王也不怕风 脑筋一转就把他们战胜
我是一只小小蛹
我有一个美丽的蝴蝶梦 不怕大太阳也不怕雨 跳跳舞蹈就会看见彩虹
我们都是沙漠小小虫 我们都有自己追逐的梦 总有一天我们会长大 一起达到美丽绿洲仙境
呼呼〃〃〃hahaha 啦啦〃〃〃hohoho 总有一天我们会长大 一起到达美丽绿洲仙境
沙虫之歌需要作曲时进一步斟酌考量。
》LOGO构想《
可以多设计几个LOGO用在不同的地方
LOGO小小虫【蜜蜂】：要有小男孩儿心目当中英雄的气质，最好披盔戴甲，但不一定刻板
LOGO小小蛹【蝴蝶】：要有小女孩儿美丽蝴蝶梦的气质。
初期LOGO：沙漠背景、可以是小小虫背着小小蛹；可以是小小虫拿武器在前，小小蛹在后；
中期LOGO：可以加入小小虫的伙伴们，比如小陆龟、跳跳鼠等。他们一起并肩站在沙漠的背景下，或设定磨难当中的一个场景下，如：仙人掌林，伙伴气味十足。
后期LOGO：小小蛹到达绿洲仙境变成一只超级美丽的蝴蝶。也可以是小小虫和所有的伙伴们在绿洲仙境中的幸福生活。
前、中、后期的LOGO当中、小小虫和小小蛹的形象一定要有一些改观、比如，翅膀变大变漂亮，眼神更加坚毅等。
第五篇：船舶防污染技术论文
船舶防污染技术论文
防止船舶污染技术及发展趋势
船舶与海洋工程学院
轮机
海洋是生命的摇篮，海洋为人类提供了各种各样的生活必需品。但人类在向海洋索取各种资源和便利的同时，也对海洋环境造成了污染。
浩瀚的海洋为运输提供了广阔、便捷的载体。航运业承担了90%世界贸易的运输量，为人类生活品质的提高和世界经济的发展提供了保障。如果没有航运业，不能实现如此大规模国际贸易和大量的原材料、产品在世界范围内的运输。在各种运输方式中，相比较空运和公路运输，以能源消耗指标的千克/千吨公里的CO2排放量计算，航运是公路运输的1/3-1/4、是空运的1/20-1/30。航运业以其运量大、低耗高效、安全和环保的表现，使其成为最具可持续发展潜力的运输方式。即使从污染威胁最大的油类物质运输来看，根据权威机构的统计数据显示，世界上所有海上的油类运输量99.9996%是以安全和对环境不产生任何影响的方式运输
[1]。
国际海事组织（IMO）最初关注的主要问题是船舶安全。从1959年IMO刚开始行使职能，作为1954年油污公约的管理人开始关注污染问题，到目前为止，IMO一共通过了51个公约和议定书，其中直接与环境保护相关的是23个（包括海上救助和残骸清除公约）。
和船舶污染有关的公约和议定书可分为3类：防止污染；污染干预和响应；污染的责任和赔偿。本文仅限于探讨和防止船舶污染有关的国际海事公约及相关的技术。
防止船舶污染公约的制定和实施对技术的需求
防止船舶造成海洋污染的公约主要有：MARPOL
73/78针对来自船舶油类物质、有毒液体物质、包装有害物质、生活污水、船舶垃圾和船舶排放的大气污染物。该公约已经应用于占世界99%商船总吨位的船舶。除MARPOL
73/78以外，还有《2001年国际控制船舶有害的防污底系统公约》（以下简称防污底公约）针对有害的船舶防污漆、《2004年国际船舶压载水及其沉积物控制和管理公约》（以下简称压载水公约）针对携带外来生物和病原体的船舶压载水，以及《2009年香港国际安全与无害环境拆船公约》（以下简称拆船公约）涉及船舶退役后拆解中的安全、环保和健康问题。
在防止船舶污染海洋的相关公约中，科学技术作为制定公约和履行公约的技术支撑，使公约中的技术标准明确、可行；公约的制定和修改又为科学技术的发展提供契机和推动力。
首先科学技术的成果被航运业采用、推动航运业的技术进步，成为制定和修改公约的强有力技术基础，没有科学技术很难对船舶污染进行控制，比如：防污底公约的制定是为了限制对环境危害大的防污漆的使用，但要禁止含TBT防污漆的使用是要有替代措施作为先行；2007年生效的MARPOL
73/78附则II修正案中关于货舱残余物的要求比原来的规定低许多，这是在泵吸设备和管系布置技术性能提高的基础上才能实现的；MARPOL
73/78附则VI对于燃油含硫量逐步减少的要求是根据船用燃油的技术发展。
有时国际海事公约的制定超前于技术发展，例如：2004年在制定压载水公约、要求船舶安装压载水管理系统时，国际上并没有成熟的压载水处理技术和商用设备提供给船舶。压载水公约出台后，国际社会很快投入人力物力开展研发，致力于解决外来生物和病原体入侵的威胁。到目前为止已有多个厂商推出了经过型式认可的压载水管理系统，IMO认为基本上可以满足2010年适用船舶的需要。
在防污染公约制定和提出相关的技术要求时，IMO除了依靠本身的技术力量、还借助于联合国的海洋污染科学专家组（GESAMP）解决制定和审议公约、履约中的技术问题。如：GESAMP-BWWG联合技术组负责审议使用活性物质压载水管理系统的技术问题并向委员会提出批准/或不批准的建议；
GESAMP-
EHS联合技术组负责船运有害物质危害性的评定。
防止船舶污染公约及技术的基本原则
船舶产生污染物有两种途径：船舶正常营运产生的操作性污染；船舶各种事故造成的事故性污染。还有当船舶退役后的拆解造成的污染。
船舶操作性污染是指船舶在正常营运自身会产生一些污染物，其中一部分是由货物残余物导致的，如：油船和化学品船货舱的洗舱水、压载水；一部分是由船舶自身产生的，如：机舱含油污水、燃油的油渣、生活污水、船舶垃圾、船舶产生的大气污染物；由于在不同水域营运、以压载水作为媒介造成外来水生生物和病原体的转移；含有机锡防污漆的使用等造成海洋环境的破坏等。
船舶事故性污染是指船舶发生碰撞、搁浅、触礁、火灾、爆炸等事故，以及装卸作业设备损害、人为因素等事故会造成污染物在短时间大量排放，从而对于局部海域造成重大甚至灾难性污染损害。
防止船舶污染公约的基本原则为：减少船上污染物的产生；控制船舶污染物的排放；污染物排放后尽量减少对海洋环境的影响以及最大限度地限制船舶污染物的事故性排放。
2.1
减少船上污染物的产生
很显然污染物不上船或减少船上产生的污染物量是有效地减少船舶污染的途径，防止船舶污染公约中的一些规定就是为了减少污染物的产生而提出的。例如：MARPOL73/78附则I防止油污规则为了减少船舶含油污水的产生，规定了载重量超过2万吨的原油油轮应配备专用压载舱；MARPOL73/78附则II控制散装有毒液体物质污染规则为了减少货舱残余物，提出了强制预洗、有效扫舱和通风程序等技术措施；MARPOL73/78附则VI规定船上不允许使用受控的臭氧层消耗物质、对2000年以后船上安装的柴油机NOx的排放限值；防污底公约规定船舶不能施涂含TBT的防污漆；拆船公约附件1列出了被禁止或限制使用的有害材料清单并规定船舶应在拆解前尽量减少货物残留、残油等污染物。
2.2
控制船舶污染物的排放
在不可避免会产生污染物的情况下，为了减少船舶造成污染的技术措施包括：在船上对产生的污染物进行处理或将污染物排到岸上接收设施中。
在船上对产生的污染物进行处理使其减少数量或降低浓度，例如：MARPOL
73/78附则I规定机舱污水必须通过15ppm油水分离设备处理后才能排放、来自货舱的含油污水必须通过排油监控系统才能排放；MARPOL
73/78附则IV要求船舶配备生活污水处理装置、生活污水粉碎和消毒系统；MARPOL
73/78附则VI规定在SOx控制区内，替代1.5%
m/m燃油的要求是安装废气滤清系统以使SOx排放量降低到允许值以下；压载水公约要求船上安装压载水处理系统以去除压载水中携带的外来生物和病原体。
减少污染物的排放还有一种有效的技术措施就是将船上产生的污染物排放到岸上接收设施中去。这种情况下有的是因为公约对于剧毒或环境无法降解的物质完全禁止排放而导致的对于接收设施的需要，例如：任何塑料制品禁止入海；禁止使用含TBT的防污漆；X类有毒液体物质禁止排放。
另外的情况主要是受处理技术的限制，有些处理技术在岸上容易实现、但在船上有一定困难。例如：MARPOL73/78附则I规定船舶舱底和油泥舱的残余物可以通过标准排放接头排到岸上接收设施处理；MARPOL
73/78附则II规定强制预洗产生的含化学品的污水应排至岸上接收设施；此外MARPOL
73/78附则IV、V和VI都有岸上接收设施的要求；压载水公约要求修船和清洗港应配备压载舱沉积物接收设施。
2.3
污染物排放后尽量减少对海洋环境的影响
就目前的科学技术水平，船舶在营运过程中不可避免地要产生并排放一些污染物，这也是为什么防污染公约并不是要求所有的污染物“零排放”，当然这样的排放是在“环境容量”范围内。例如：含油量在15ppm以内的含油污水；含有一定浓度的有毒液体物质的污水；一些种类的船舶垃圾；低于一定限值的NOx和SOx气体。为了确保允许排放的污染物能够尽快与海水混合、不对环境产生明显的影响，公约还规定了相应的排放条件，例如：15ppm及以下含油污水水线上排放；允许排放的含有毒液体物质的污水必须满足水线下排放、自航船航速7节、非自航船航速4节、距最近陆地12海里、水深25米等条件；生活污水允许排放的条件是，距最近陆地3海里外，排放经粉碎和消毒、船舶航速4节以上、以中等速率排放等。
为了保护更敏感的海域，公约对于“特殊区域”、“特别敏感海域”和“SOx排放控制区”规定了更加苛刻的污染物排放标准。例如：当油船在特殊区域内时,禁止将船上货油区域的油类或油性混合物排放入海；南极区域是MARPOL
73/78附则II的特殊区域，禁止任何有毒液体物质或含有此类物质的混合物排放入南极海域；波罗的海和北海作为SO
排放控制区，燃油含硫量限制在1.5%
m/m以内或安装废气滤清系统将船舶包括主副推进器的SOx排放总量减少至6.0g
/kW·h或更少。
2.4
最大限度地控制船舶污染物的事故性排放
船舶污染物的事故性排放是造成局部重大污染损害的主要风险所在，历次重大的油船溢油事故已经造成了一些海域长时间的生态损害或灾难。
为了预防此类事故发生，MARPOL
73/78附则I提出了有针对性的技术措施。例如：为了限制单个油舱破损后的溢油量，对油舱单个油舱的舱容限制：任何油船每个油舱最大舱容不得超过40000m3；对于油船专用压载舱除了容量要求外，还要求布置在船舶最易损部位以提供一种在发生搁浅或碰撞时防止油类外流的保护措施；针对多起单壳油船重大的溢油事故，MARPOL
73/78附则I增加了对于1996年以后交船的油船、1996年以前交船的油船逐步适用的双层壳要求；为了提供适当的在碰撞或搁浅事故中防止油污染的保护，MARPOL
73/78附则I规定2010年1月1日或以后交付的油船应在结构设计上确保在事故中的溢油量在一定的限度内；还有对每艘150总吨及以上的油船和每艘400总吨及以上的非油船，要求应备有主管机关认可的《船上油污应急计划》，以确保在污染事故应急中采取正确和有效的方法。
防止船舶污染新技术的发展趋势
随着人们环境意识的提高，无论从立法、技术以及管理上都需要更多的进一步发展。航运业也在IMO公约的促进下更多地采用了防止船舶污染的新技术，这些新技术为更好地保护海洋环境发挥着巨大的作用
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