O posicionamento dinâmico (DP) é um sistema controlado por computador que permite a uma embarcação manter sua posição utilizando seus próprios meios de propulsão.
O sistema DP consiste em três partes. Os sensores coletam as informações, o console do computador realiza os cálculos e serve como interface para o operador e os atuadores atuam no setpoint. É um sistema automatizado informatizado.
As forças externas , como as devidas ao vento e ao estado do mar, são medidas por anemômetros e acelerômetros ( inerciais ). Os sensores de posição incluem GPS diferencial , cabos de prumo, bem como balizas acústicas que podem ser colocadas na parte inferior ou fixadas em celulares de referência. A bússola giroscópica fornece indicação de rumo.
É constituído por um computador e uma consola que inclui os acessórios habituais como rato e teclado, bem como um joystick e botões de segurança dedicados ao tratamento direto do sistema. O software DP contém um modelo matemático que inclui informações relativas ao comportamento do navio submetido a forças externas como vento ou corrente, bem como a localização dos meios de propulsão. Dependendo da tarefa da embarcação, o operador escolhe o modo DP apropriado (veja abaixo) e seleciona os sensores. Em seguida, define os parâmetros de evolução da embarcação, como a velocidade máxima, a curva de aceleração / desaceleração, a velocidade de mudança de curso (rotação) e o centro de rotação da embarcação, o desvio tolerado, a potência máxima dos propulsores concedidos. O computador então calcula o ângulo de direção necessário dos propulsores e a potência a ser usada. É possível carregar uma rota na memória do computador na forma de uma lista de waypoints , também é possível incluir outros limites aos parâmetros como um limite de tensão em um cabo para limitar a velocidade por exemplo.
A qualquer momento, o operador pode assumir o controle manual dos atuadores.
Os atuadores incluem a (s) linha (s) do eixo principal, os propulsores transversais dianteiro e traseiro, os pods e também os lemes .
O posicionamento dinâmico permite vários modos:
É feita uma distinção entre os navios equipados com DP1, 2 e 3. Esta figura indica o número de consoles de posicionamento dinâmico instalados a bordo. Em uma embarcação DP2, o operador atua no sistema mestre , enquanto o sistema escravo copia a situação. Assim, em caso de falha do primeiro sistema, a embarcação não perde posição, o operador muda de console e pode continuar sua tarefa. Os navios DP2 são particularmente usados quando a perda de posição durante as operações coloca vidas humanas em risco ou quando as operações exigem precisão absoluta. É também um argumento comercial que enfatiza a confiabilidade de um navio.
Uma embarcação DP deve ser capaz de manter sua posição e direção com precisão absoluta. Nem todas as embarcações DP atendem aos mesmos critérios de redundância. A Organização Marítima Internacional (IMO) definiu três classes classificadas de 1 a 3, correspondendo a níveis crescentes de redundância e segurança:
O posicionamento dinâmico é amplamente utilizado no setor de petróleo offshore, por exemplo, no Mar do Norte , Golfo Pérsico , Golfo do México , África Ocidental e ao largo do Brasil. Hoje existem mais de 1000 navios DP.
Exemplos de tipos de embarcações equipadas com posicionamento DP:
Estabelecer e manter uma posição de referência confiável, contínua e precisa é fundamental para a operação de um DP. A maioria das embarcações equipadas com DP usa o sistema de posicionamento de referência especificamente projetado e fornecido para esse fim, independente do dispositivo de navegação normal da embarcação. Cinco tipos de sistema de referência de posicionamento são usados com frequência: Artemis, referência de posição hidroacústica (HPR), cabos de prumo, GPS diferencial e sistema baseado em laser (Fanbeam e Cyscan). Cada um desses sistemas opera de forma independente e separada do sistema DP e fornece informações ao DP por meio de uma interface. O sistema DP normalmente pode lidar com várias entradas PRS, trabalhando com uma ou combinando as informações para fornecer um melhor ajuste dos dados de posição.
Artemis é o nome comercial de um sistema produzido pelo Christian Huygens Laboratorium BV na Holanda. Além de ser usado como um sistema de posição de referência em DP, também é usado em estudos hidrográficos de curto alcance e estudos sísmicos. Seu princípio é baseado na obtenção da distância e do ângulo que uma estação móvel (o navio) faz em relação a uma posição fixa conhecida. As duas estações são conectadas por microondas de baixa potência, usando uma antena direcional. O link de microondas é uma onda contínua que fornece os dados do sinal. O tempo necessário para a ida e volta da onda é proporcional à distância entre as estações fixa e móvel.
A energia acústica se propaga bem na água. A estação fixa é um transponder colocado no fundo da água cuja posição é conhecida, e a estação móvel é o navio que está equipado com um transdutor colocado no fundo. Ele envia e recebe a onda acústica que volta do transponder. A posição do vaso é obtida no momento em que a onda acústica viaja pelo transdutor-transponder-transdutor.