Posizionamento Dinamico

[Vadro]

Comandanti,

 

vorrei esporre nella sezione tecnica, in maniera semplice ed elementare, il principio di funzionamento del Posizionamento Dinamico.

 

Lo scopo del sistema di posizionamento dinamico è quello di mantenere la nave in una determinata posizione, tramite il controllo del sistema di propulsione.

 

Il Posizionamento Dinamico è progettato per eseguire tale operazione economizzando il consumo di combustibile e l’usura di parti meccaniche, tramite l’utilizzo di un sistema computerizzato.

 

Per ottenere quanto sopra esposto, abbiamo bisogno di:

 

-Strumenti per determinare la posizione della nave

-Strumento per conoscere la prua, girobussola

-Strumento per misurare i movimenti della nave Motion Reference Unit (MRU)

- Strumento per misurare il vento, anemometro

- Un sistema di propulsione e di energia.

 

Per essere in grado di mantenere la nave posizionata dinamicamente, per prima cosa dobbiamo sapere dove essa si trova in maniera esatta, a tale scopo si usano diversi sistemi, come DGPS, sistemi idro-acustici, laser, radio o taut wire.

 

Il sistema computerizzato calcola quindi la differenza tra la posizione richiesta (Wanted Position) e la posizione della nave (Present Position), e la forza che il propulsore deve applicare per rendere questa distanza minima, tendente a zero.

 

Il computer usa un modello matematico basato sui parametri idrodinamici della nave stessa, sul sistema di propulsione e sui sistemi di riferimento sopra esposti, per calcolare la forza che il propulsore deve applicare per raggiungere la Wanted Position, o posizione richiesta.

 

Inoltre, il sistema computerizzato confrontera’ tale forza con le forze esterne, un filtro sara' usato per correggere eventuali discrepanze. Un minimo errore e’ dovuto solitamente al moto ondoso ed alla corrente di superfice, che sono difficilmente misurabili. Il filtro ha il compito di ridurre tale errore in maniera graduale

 

Il modello matematico ha lo scopo di descrivere, nel modo più preciso possibile, la reazione della nave alle forze esterne, e determinare quindi la forza che il sistema di propulsione deve applicare per mantenere la nave in posizione o muoverla in un successivo punto in maniera precisa.

 

Il calcolo matematico non potrà mai essere esatto al 100%, ma si raggiungono comunque risultati ottimi.

 

Il sistema computerizzato invia quindi al sistema di propulsione il comando necessario a posizionare la nave dove richiesto, quindi muoverla dalla “Present Position†alla “Wanted Positionâ€Â, in maniera dinamica.

Tale distanza può essere piccola, se la nave è ferma, o grande, se lo scopo è ri-posizionare la nave.

 

In ambito militare solitamente il sistema di Posizionamento Dinamico e' usato:

 

- Navi appoggio subacquei

- Navi ricerca - idrografiche

- Dragamine

 

In campo civile principalmente:

 

- Navi di perforazione petrolifera

- Navi di costruzione petrolifera e posatubi

- Navi di produzione e/o stoccaggio gas ed olio

- Navi appoggio operazioni off-shore

- Draghe

- Navi da crociera

- Traghetti

- Petroliere “shuttle tankerâ€Â

- Rimorchiatori di salvataggio - oceanici

[Marco U-78 Scirè]

grande post!

 

Vedrai che Kashin ti viene "a ruota". Complimenti e magari non lesinate in disegni e foto.... :s11: :s11:

[Visitatore Marcuzzo]

Più tempo pasa più i post di delle sezioni storia e tecnica acquistano spessore. Grazie Vadro!!! :s02:

[sidescanner]

Beh caro Vadro, andare in giro a perforare o a fare altre attività tecnico/scientifiche su magari 3000 metri d'acqua senza il DP rasenta la follia...comunque il manico del Comandante rimane insostituibile...

[Totiano*]

taut wire... forse la conosco con altro nome ma... non è che approfondiresti l'argomento?

 

c'è un'altro paio di cosette che mi incuriosiscono:

 

1) lo stato del mare influenzerà il sistema e sarà funzione del dislocamento e della potenza disponibile. quali sono i parametri di partenza per la progettazione di questi sistemi?

 

2) molte di queste unità impiegano AUV o marchingegni similari. per mappature di fondali o simili avranno bisogno di un riferimento preciso che immagino sia il punto di origine ovvero l'unità in superficie. è una trasmissione di dati continua e a doppio senso? (come la filoguida di un siluro per intenderci) e può essere impiegato come ulteriore ausilio per il posizionamento?

[Vadro]

Il taut wire è attualmente usato fino ad una profondità d’acqua di circa 500 metri con un’accuratezza di circa il 2% del fondale.

Durante una mia visita ad una delle società che producono tali apparati, mi venne detto che ci sono studi per dei taut wire per alto fondale, e cioè fino a 3,000 metri. Non sono a conoscenza se già sono stati impiegati, ma oggettivamente è molto difficile avere un tale sistema di riferimento attendibile su tali fondali, basti pensare alle correnti marine, al peso totale del cavo, alla zavorra necessaria, al verricello del sistema di tensionamento.

 

Il taut wire è un sistema usato come Position Reference System per un sistema di posizionamento dinamico, ed ha un funzionamento abbastanza semplice. Un zavorra viene posizionata sul fondo tramite un cavo, che è tensionato da un verricello, in maniera automatica. Il sistema tramite dei sensori “sente†se la nave si sposta, avendo il cavo come riferimento. Il verricello lasca o vira il cavo settato ad una certa tensione, e con dei sensori calcola lo spostamento del cavo lateralmente o longitudinalmente. S un range di escursione massima, dopo la quale si deve “resettare†il cavo, cioè salpare la zavorra e ridare fondo. Ovviamente tale operazione va fatta con il taut wire deselezionato dal sistema di Posizionamento Dinamico, per non avere reazioni inaspettate! Di solito se la nave si sposta in posizionamento dinamico, si usano due taut wire, cosi si può “camminareâ€Â, tenendone uno sul fondo e salpandone uno, come appunto durante una “camminataâ€Â. Se invece si fa una operazione statica, è sufficiente un taut wire, combinato con almeno un altro sistema di riferimento i quali possono essere:

 

- Radio, con un’accuratezza di circa +/- 1 metro, dipende dal beacon di trasmissione.

- DGPS accuratezza di circa 3 metri,

- Sistema idroacustico, con un’accuratezza di circa 1 / 2 % della profondità

- Sistema laser Questo però dipende da una posizione fissa nelle vicinanze, tale metodo non può essere usato in alto fondale dove di solito si è isolati senza nessuna installazione nelle vicinanze

 

I metodi usati in alto fondale sono il DGPS ed il sistema idroacustico, due sistemi indipendenti tra di loro e quindi “ridondanti†e in caso di avaria di un sistema si ha sempre l’altro. Di solito si hanno almeno tre sistemi DGPS indipendenti tra loro e due sistemi idroacustici.