无缆自定位应急航标系统仿真设计

摘要

传统应急航标布设工序多、耗时长,浮标漂移挤压航道不利于船舶安全航行,亟需采用电子信息技术升级以更好适应助航服务需求。在分析应急航标部署便捷性、视觉特征一致性、可靠性设计需求的基础上,引入无人船自主控制技术,研究设计了无缆自定位应急航标。首先,参照航标设计规范设计了航标主体结构,并搭建了基于嵌入式系统的航标运动执行系统和基于TCP/IP协议的软件控制系统;然后,采用阈值法制定了航标自定位移动控制策略;最后,通过Maxsurf软件建立浮标三维模型并采用切片法计算静水力稳性数据,利用Wyman经验公式法估算低速下航标航行阻力。仿真结果表明,设计的应急航标满足稳性要求,航行阻力和推进功率随移动速度呈二次曲线增加,适用于在水流平缓的航道提供应急助航服务。