冗余動力定位系統(tǒng)切換技術(shù)研究.pdf

1、動力定位系統(tǒng)可以使船舶在海上保持一定的位置和方向,具有不受水深的限制、投入和撤離迅速等優(yōu)點,對于許多進行海上作業(yè)的船舶來說,動力定位系統(tǒng)都是必要的支持系統(tǒng)。由于動力定位系統(tǒng)的可靠性與船舶的安全性密切相關(guān),為了提高其可靠性,人們對動力定位系統(tǒng)的冗余技術(shù)進行了研究。本論文重點研究了冗余系統(tǒng)的同步以及切換技術(shù),主要內(nèi)容如下:
　　 首先,根據(jù)相關(guān)的技術(shù)要求,設(shè)計了雙機冗余動力定位系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),并在一級冗余動力定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)上搭建了雙

2、冗余試驗平臺。介紹了系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)并給出幾個重要指標(biāo)的計算方法,對三冗余系統(tǒng)的可靠性進行了理論計算。
　　 第二,研究了冗余動力定位系統(tǒng)的同步技術(shù)。分析了硬件同步和軟件同步的一般方法,結(jié)合硬件同步中的主從同步和軟件同步中的基于同步檢測點的同步算法,利用這兩種方法的優(yōu)點和中心思想,設(shè)計了基于主從方式的軟件同步算法。在QNX系統(tǒng)下開發(fā)了同步算法所需要的軟件模塊。
　　 第三,研究了冗余動力定位系統(tǒng)的切換技術(shù)。作為切換的前提

3、,討論了系統(tǒng)的故障的種類及其檢測方法。為了使系統(tǒng)在故障時能可靠地切換,在硬件方面,設(shè)計了用于系統(tǒng)切換的仲裁電路用于系統(tǒng)硬件方面的故障檢測,設(shè)計了信號切換電路和模擬信號隔離電路用于系統(tǒng)輸出信號的隔離和切換。在軟件方面,針對三冗余系統(tǒng)設(shè)計了一種基于歷史積分的數(shù)據(jù)表決算法。
　　 最后,在QNX的環(huán)境下對搭建的雙機冗余系統(tǒng)進行了測試。首先介紹了測試的軟硬件環(huán)境,包括QNX系統(tǒng),和實際測試中的系統(tǒng)組成。其次針對系統(tǒng)的故障類型,設(shè)計了故障