Dynamische Positionierung
Dynamic Positioning (DP) ist ein computergesteuertes Schiffssteuerungssystem, das mithilfe aktiver Antriebe und Strahlruder automatisch die Position und den Kurs eines Schiffes aufrechterhält. Im Gegensatz zum herkömmlichen Anlegen ist DP nicht auf Anker angewiesen, um das Schiff an Ort und Stelle zu halten. Stattdessen nutzt es eine Regelarchitektur mit geschlossenem Regelkreis, die Positionsreferenzsysteme, Kurssensoren, Bewegungssensoren, Umgebungsmessungen, Regelalgorithmen und Antriebe kombiniert.
Ein DP-System vergleicht kontinuierlich den gemessenen Zustand des Schiffes mit seiner Sollposition und seinem Sollkurs. Der DP-Regler berechnet daraufhin die Kräfte, die erforderlich sind, um etwaige Abweichungen zu verringern. Algorithmen zur Verteilung der Schubkraft wandeln diese erforderlichen Kräfte in Befehle für einzelne Strahlruder und Antriebseinheiten um. Dadurch kann das Schiff seine Position und seinen Kurs trotz Wind, Wellen, Strömungen und anderer äußerer Einflüsse beibehalten.
Sensoren sind für diesen Prozess von entscheidender Bedeutung. Positionsreferenzsysteme (PRS) können auf GNSS, akustische Ortung, Lasersysteme, Radar oder Seilspannungstechnologien zurückgreifen. Kreiselkompasse und Trägheitssensoren liefern genaue Messungen des Kurses und der Drehgeschwindigkeit. Gleichzeitig messen MRUs Roll-, Nick- und Hebebewegungen sowie Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeiten. Windsensoren liefern zudem wichtige Umgebungsdaten zur Abschätzung äußerer Kräfte.
Darüber hinaus können DP-Steuerungen mathematische Schiffsmodelle und Kalman-Filter nutzen, um Position, Geschwindigkeit, Kurs und Umgebungsstörungen abzuschätzen. Diese Schätzungen helfen dem System, die tatsächliche Schiffsbewegung von Sensorrauschen und nicht modellierten Kräften zu unterscheiden. Daher haben genaue und zuverlässige Sensordaten direkten Einfluss auf die DP-Leistung und die Betriebssicherheit.
Trägheitsnavigationssysteme können DP-Architekturen weiter stärken. Ein „ INS “ kombiniert Trägheitsmessungen mit „ GNSS “ und anderen externen Referenzdaten, um kontinuierliche Navigationsdaten bereitzustellen.
Während eines Ausfalls des „ GNSS “ INS schätzt das System Position, Kurs und Bewegung, wobei der Positionsfehler ohne externe Korrekturen allmählich zunimmt.
Die dynamische Positionierung misst, schätzt, vergleicht, berechnet und passt den Schub kontinuierlich an, um während anspruchsvoller Offshore-Einsätze die präzise Position und den Kurs des Schiffes aufrechtzuerhalten.
