近日，哈爾濱工程大學智能學院船舶導航與控制工信部重點實驗室研發的北斗/GNSS差分增強定位系統在南海某區域，裝備于“奮進號”深水半潛式鉆井平臺成功完成測試，實現我國海洋開發DP測量領域高精度北斗定位系統首次國產化應用，打破西方以GPS為核心的產品對我國深海平臺的技術壟斷。
海上作業的“眼睛”為“奮進號”平臺保駕護航
海上石油鉆井平臺、海工船等海洋工程裝備進行油氣資源開發、遠洋運輸作業，需要基于衛星導航的高精度海上位置參考系統保障。與陸地上不同，受限于海上基站布設及通信手段，實現海上高精度位置應用十分困難。
當前，國內海上位置參考系統市場被西方以GPS為核心的產品壟斷。中海油與哈工程船舶導航與控制工信部重點實驗室開展科技成果轉化應用合作，使北斗/GNSS差分增強定位系統應用于奮進號平臺上。
從2019年初接到任務開始，由何東旭、楊福鑫、劉建旭、紹興超、張潔等師生組建的項目團隊針對奮進號平臺的需求開展技術和工程化攻關。“‘奮進號’深水半潛式鉆井平臺堪稱海洋工程裝備里的‘航空母艦’，代表了當今世界海洋石油鉆井平臺技術的最高水平，服務于‘奮進號’，我們使命光榮，責任重大。”何東旭說。
“北斗/GNSS差分增強定位系統是國內首個通過CCS型式認可，單北斗定位精度達亞米級，完好性等級達IMO標準的海上高精度位置參考系統，可以使船舶在惡劣多變的海況下仍能保障其高精度定位的可靠性，實現了基于北斗為核心的高安全、自主可控的海上高精度位置服務，為海上鉆井平臺等海工裝備提供了一雙高精度、高安全可靠的‘眼睛。’”楊福鑫介紹。
團隊攻堅克難練就“十八般武藝”
2020年初至今，為了保障項目的順利實施，項目團隊成員十余次前往“奮進號”深水半潛式鉆井平臺、海洋石油982深水半潛式鉆井平臺和“興旺號”深水半潛式鉆井平臺開展調研工作，與中海油服鉆井研究院反復論證技術方案和安裝流程。
北斗導航設備除了在中央控制室安裝的北斗/GNSS海洋參考位置終端，還需要在鉆井平臺頂部安裝信號接收等設備。天線布設的位置、方向、高度等因素都會影響定位系統的精度，為了實現系統的標準化安裝，團隊成員親自上陣選點、布設、安裝。在接受安全操作相關培訓后，近20人次攜帶安全設備攀爬高度137米的平臺井架，進行天線安裝及線纜布設。
2020年1月，團隊完成了北斗/GNSS差分增強定位系統的安裝調試，并開展為期12個月的奮進號平臺實船試運行。
2021年6月，項目團隊參加由中海油田服務股份有限公司組織的北斗系統聯調驗收。楊福鑫作為團隊北斗技術負責人，連續24小時在中央控制室開展測試保障工作，保證奮進號平臺和平臺水下運載器在多變的海況下保持作業安全。平臺負責人及動力定位系統操作員一致認為：“北斗/GNSS差分增強定位系統在為期1年多的測試中運行穩定，可全面替代原平臺的國外GPS同類型產品為DP3提供高精度、高可靠的位置信息。”
堅持把核心技術牢牢掌握在自己手里
北斗/GNSS差分增強定位系統要實現對平臺原有的GPS定位系統的原位替換，就要保障系統聯調和平臺原有的DP3動力定位系統在鉆井作業測試期間保持接入安全。北斗技術團隊與學校DP動力定位技術團隊通力合作，充分發揮協同創新效應。
團隊DP技術負責人劉建旭從項目論證、CCS型式認可，到技術攻關、平臺聯調全程參與。在項目論證期，劉建旭從理論角度為北斗系統在平臺上應用的可操作性提供支持，在平臺聯調期間，劉建旭與DP動力定位技術團隊大到關鍵技術攻關，小到安裝時需要拆除、接入的每一根線都進行指導和實操。
“目前，項目團隊正與中海油深入開展科技成果轉化應用合作，除‘奮進號’平臺已實船交付外，北斗/GNSS差分增強定位系統已獲簽海洋石油982深水半潛式鉆井平臺供貨和服務合同，并將與中海油共同開展技術專利申請及行業標準建設。”何東旭介紹道。
北斗/GNSS差分增強定位系統的成功應用為形成DP3動力定位系統研發、生產、服務產業鏈打下堅實基礎，為海洋油氣資源開發提供有力保障，對實現“海洋強國”“制造強國”國家戰略、保障國家能源安全、維護國家海洋權益具有重要意義。
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