ICS 47.020.60 U 69 中华人民共和国国家标准 GB/T 35705—2017 船位仪 Acoustic positioning system 2018-07-01实施 2017-12-29 发布 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T35705—2017 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国船舶重工集团公司提出。 本标准由全国船舶电气及电子设备标准化技术委员会（SAC/TC531)归口。 本标准起草单位：中国船舶重工集团公司七五○试验场、中船重工（昆明）灵湖科技发展有限公司、 中海油田服务股份有限公司。 本标准主要起草人：程宏、齐美胜、王冬石、魏红球、张亚琴、范赞、宋林松、曹明武、王永强、古伦武， 吴家喜、汤志峰。 1 GB/T35705—2017 船位仪 1范围 本标准规定了船位仪技术要求、检验方法、检验规则及交货准备。 本标准适用于船位仪的设计、制造和验收。其他形式的超短基线水下定位测量系统可参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T191包装储运图示标志 GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验 第1部分：试验方法试验A：低温 GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法试验B：高温 GB/T 2423.3 电工电子产品环境试验 第3部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验 GB/T 2423.5 电工电子产品环境试验 第5部分：试验方法试验Ea和导则：冲击 GB/T 2423.16 电工电子产品环境试验 第16部分：试验方法试验J及导则：长霉 GB/T 2423.17 电工电子产品环境试验第17部分：试验方法试验Ka：盐雾 GB/T4208一2017外壳防护等级（IP代码） GB/T 6388 运输包装收发货标志 GB/T 7094 船用电气设备振动（正弦）试验方法 GB/T 13306 标牌 GB/T13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T13951—2016 移动式平台及海上设施用电工电子产品环境试验一般要求 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 船位仪 acoustic positioning system 监视钻井平台或船体与水下井口（或水下目标）在水平方向相对位移以及钻井时隔水管倾斜度，偏 移超出人工设定门限时可自动报警的设备。 注：监测平台与井口之间的偏移，预防隔水管折断及井口失控。一般由应答器、基阵、信号处理设备、综合显控设备 和GPS/北斗设备（可选配）组成。 3.2 车ultrashort baseline array 超短基线阵 孔径（尺寸）较小，一般基线长度小于0.5m的声学基阵。 1 GB/T35705—2017 4设计与结构 4.1工作条件 在下列条件下船位仪应能正常工作： a）平台安装条件： 1）船位仪的超短基线阵分为平台水平横梁底部固定式安装和平台浮箱内升降杆上安装两种 方式，安装方式可根据合同要求确定； 2）信号处理设备和综合显控设备可安装于能提供220V或110V交流电源的平台中控室。 b）电源电压的波动范围为：220（1土10%）V； c）工作平台倾斜角度范围：一15～十15 4.2组成 基线阵、安装于中控室内的信号处理设备、综合显控设备和GPS/北斗设备等组成。 注：GPS/北斗设备仅作为水声监测补充。 4.3 应答器 一般由模拟信号处理器、数字信号处理器、功率放大器、收发换能器与应答器壳体、泄压阀、电池组 以及深度、温度、姿态等传感器组成，安装在水下自标（井口防喷器和隔水管）上，用于实现自标定位、姿 态测量以及应答器工况（深度、温度、电池电压、发射声源级增加及减少）信息测量。 4.4基线阵 半潜式平台船位仪一般采用超短基线阵。超短基线阵一般由接收水听器基阵、发射换能器、姿态传 感器、温度传感器、深度传感器等组成，安装于平台水平横梁或平台浮箱内升降杆上，其主要功能为： a) 发送船位仪询问信号； b）接收水下应答器返回的应答信号，进行信号预处理； c）实时测量基阵姿态、深度和水温数据。 4.5 5信号处理设备 一般由模拟信号处理板、数字信号处理板、水声发射板、信号处理设备机箱、AC/DC电源等组成， 能，并将处理结果数据传送至综合显控设备 4.6 综合显控设备 一般由主处理计算机、相关接口、平台电源及控制执行机构等组成。其功能为： a） 系统参数设定、状态显示； b) 外部数据的获取，如姿态传感器数据、深度传感器数据、温度传感器数据、声速数据等； c) 发射信号的控制； d) 定位数据解算、目标轨迹显示； 船位仪的甲板单元设备自检； f) 基阵海上校准。 2 GB/T35705—2017 4.7GPS/北斗设备 GPS/北斗监测可作为水声监测的补充。一般由GPS/北斗天线及组件等组成。其功能为：监测平 台中心的位置变化，在钻并作业前测量并口位置作为基准，在平台作业过程中实时监测平台中心位置， 若平台与井口的水平偏移超出允许范围，系统发出报警。 4.8 3工作流程 船位仪工作时，平台上的水声发射机通过换能器发出一定频率、周期、脉宽的查询声信号，经水中传 播后，被水下应答器接收，经处理确认后，返回不同体制（或频率）的应答信号，被平台上的超短基线阵接 收，经基阵内的预处理电路处理后，送到平台中控室内的信号处理设备及综合显控设备，经模拟、数字电 路的处理，计算出水声信号在基阵α、方向接收阵元间的时间（相位）差，加上到达接收基阵的传播时 标的位置，其定位方程按式（1）～式（3）计算。 Rct x= :(1) D Rcty y=D ...(2) H =[R?-α?-y"]1/2 ...(3) 式中： H 被定为目标在水下的深度，单位为米（m）； R 超短基线阵与应答器的距离，单位为米（m）； D 基阵基线长度，单位为米（m）； 分别为、y方向上两个接收单元接收信号的时间差，单位为秒（s）。 注1：姿态测量传感器提供基阵的实时姿态数据，用以修正定位数据 注2：水下目标的深度、周边温度和倾斜角度的测量可通过水声编码遥测的方法获取。系统可根据钻井平台的现场 情况（海况、平台移动速度等）人工设定测量周期，偏移量报警区域等。测量周期的合理设定，可减少水下应答 器功耗，延长应答器水下工作时间。 注3：选择高精度的GPS/北斗设备，在钻井作业前测量井口位置作为基准，在平台作业过程中实时监测平台位置， 一旦平台与井口的水平偏移超出允许范围，系统即报警 5要求 5.15 外观质量 产品外观不应有锈蚀、划痕、变形和污染，标志应简明、正确、耐久、醒目、易读 5.2性能 5.2.1作用距离 船位仪的作用距离应不小于2000m。 5.2.2定位误差 船位仪的目标定位误差应不大于R×1%（RMS）十0.5m（向下60°开角内）。 注：R为超短基线阵与目标之间的距离，单位为米（m）。 3