自動船位保持とは?

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自動船位保持

読み方じどうせんいほじ
【英】: dynamic positioning system
同義語: ダイナミック・ポジショニング・システム  

従来アンカーチェーンによる機械的係留方式が困難な大水深の海域などにおいて、船または浮遊海洋掘削リグ船型、半潜水型)を洋上一定位置保持するにあたり、船自体の持つ推進装置スラスター)を自動的制御することにより、アンカーなしで船を定位置保持するシステムである。
自動胎位保持システムは、ワーク・ボート潜水作業船などで多数実績を持つが、石油掘削リグとしての実用機は、1971 年建造された SEDCO 445最初であり、現在、石油掘削リグとして 18 基が稼働している。一般に自動船位保持システムは、(1) 海底坑口船体との相対位置検出する位置検出システム、(2) 検出された位置情報に基づき位置保持に必要な推進力大きさ方向制御する位置制御システム、(3) 制御信号に基づき推進力発生する推進システム三つシステムから構成されている。
(1) 位置検出システム主な位置検出システムとしては、海底設置したビーコン、またはトランスポンダー掘削リグ取り付けたハイドロフォンにより基準点対す船体相対位置求め超音波方式海底基準点船体との間に張り渡しワイヤー角度により船体位置求めるトートワイヤー方式ライザー・パイプ基部取り付けセンサーによりライザー・パイプ傾斜角を検知船体位置求めるライザー・アングル方式がある。通常は、精度の高い超音波方式を主とし、トートワイヤー方式バックアップとしている。
(2) 位置制御システム一般的な位置制御システムは、コンピューターを用いた PID 制御position integral derivative)であるが、船体位置偏差量やスラスター容量小さくするため、船体作用する外力検知制御加味するフィード・フォワード制御フィルター使用などによる制御方式併用される。
(3) 推進システム位置制御システムからの信号に基づき船体位置保持に必要な推進力与えシステムであり、代表的推進装置スラスター)として船体に対し横方向の推進力与えるトンネル・スラスターと、推進力方向可変アジマス・スラスターがある。推進システムは、これらのスラスターを数基組み合わせ構成されている。

図 自動位置保持システムの概要

ダイナミック・ポジショニング・システム





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