基于C++的海洋平台动力定位二维特性研究*

张大朋，石景东，姜淏予，白 勇

（1.广东海洋大学船舶与海运学院，广东湛江 524088；2.广东海洋大学电子与信息工程学院，广东湛江 524088；3.浙江大学建工学院，杭州 310058）

0 引言

由于传统的锚泊定位精度比较低、机动性比较差且施工作业范围受到海水水深的限制，海工界逐渐产生了利用控制单元实现海上大型船舶和海洋平台动力定位的想法[1-2]。国外关于定力定位的研究开始较早，在2000年，Fossen 和Pettersen 等[3-4]依据其提出的理论实现了对水下航行器六自由度的动力定位控制。Skjetne 等[5]提出了一种自适应控制理论，并在特隆赫姆的一个实验室浅水水槽中对一艘名为Cybership II 的船的物理模型利用该理论进行了运动控制实验。实验结果表明，他们的理论在浅水域有较强的实用价值。而Gierusz 等[6]开发了由两种不同的控制器组成的船舶操纵系统，并对其功能进行了有效验证。Morawski 和Nguyen Cong[7]开发了一种使用模糊逻辑在港区内操纵船舶的控制器，这种控制器对于狭小空间内船舶运动姿态调整和控制有着一定的积极作用。针对船舶的非线性运动，蔡志为等[8]提出一种基于船舶定位系统的非线性状态估算方法，为精确定位船舶位置提供可靠的保障。赖垚等[9]分析了动力定位系统在海上风电施工过程中的应用，发现动力定位的应用使基础施工和风机安装作业施工效率大大提高。李刚强等[10]面向一种以喷水推进器为动力定位执行机构的单体喷水推进船舶，开展了船舶仿真模型建立、推力分配及进一步动力定位相关控制算法的设计与仿真模拟。胡芳林等[11]对深水作业的动力定位海洋平台的特性进行了分析，发现数学模型中的刚体质量科氏力不容忽视；在垂直面内干扰力作用下，无海流环境中平台扰动仿真结果与有海流环境中平台扰动仿真结果接近；当干扰外力引起平台六自由度扰动时，无海流环境下的结果与有海流情况下的相差较大，应直接对考虑海流的数学模型进行求解。

有鉴动力定位海洋平台的复杂性，有必要对其定位性能进行评估与分析。但传统的评估方法和评估流程较为复杂，考虑的因素也较多。在工程中，很多情况下只要知道海洋平台在二维平面内X、Y方向上的平动以及绕Z轴的艏摇转动情况就足够了。基于这种情况，本文设计了一种简易的动力定位海洋平台二维测评软件，并结合海洋石油981 的具体参数进行了仿真分析，所得结论可为具体工程实践提供参考。

1 C++语言功能简介及海洋平台的动力定位二维测评软件建立构架

1.1 C++语言的特点

C++语言是面向对象的程序设计语言，且由于C++语言本身就拥有种类极其丰富的C++库，只需将注意力放到程序的个性化部分。因此，可以在C++语言中把一个较大的程序分解为若干个规模较小的程序文件，并按照需求完成对各种类和目标对象的定义与创建。在完成以上工作后，把所需各个相关函数按照次序放在一个文件中就形成了一系列按照功能分类的文件，而多文件结构需要通过工程来进行统筹管理[12]。

1.2 海洋平台的动力定位二维测评软件建立构架

可以通过程序编译器来实现工程文件的建立，对于该海洋平台的动力定位二维测评软件来说，可在工程中建立各种所需定义的头文件.h（Controller.h、Maneuver.h、DPcontrol.h 等）和各种源程序文件.cpp（Controller.cpp、Maneuver.cpp、DPcontrol.cpp 等），如图1 所示。特别需要指出的是，一般在头文件中来定义需要自定义的各种数据类型和给出外部函数声明，而各种函数功能的具体实现则一般定义在不同的.cpp 文件中。可以对每个源程序文件单独地进行编辑和编译生成与之相对应的后缀为.obj的目标文件；接着，通过对数据和数据资源的动态安排和释放，将所有的后缀为.h 的头文件、后缀为.cpp 的源代码文件和后缀为.obj 的目标文件经过连接最终动态绑定并封装生成完整的该动力定位评估软件的可执行文件，该可执行文件的后缀为.exe。

图1 工程文件中包含的各种子文件

2 动力定位二维测评软件中的海洋平台模块

2.1 海洋石油981的参数

深水半潜式浮式平台“海洋石油981”（简称981）型长为114 m、型宽为79 m，作为第六代3 000 m 深水半潜式钻井平台，它代表了当今世界海洋石油钻井平台技术的最高水平，也是我国走进新世纪后在海工高新技术最新发展成果的集中展示，具有很强的针对性和技术代表性以及十分广泛的工程应用性，其最大作业水深可达3 000 m，钻井深度最大可达12 000 m，作业范围包括了我国周边的绝大部分海域，具有勘探、钻井等多种功能。

海洋石油981 深海浮式钻井平台配备了DP3 级动力定位系统，推进器系统选用8 个完全相同的瓦锡兰FS3500∕NU 型伸缩式全回转推进器，如图2 和表1 所示。它们分别被安装在平台两个浮体底部的两端，每端两台推进器作为一组并排布置。（Fi，αi）代表第i个全方位推进器所发出的推力大小与方向角，i为1～8。这种布置方式可以大大增加推力对海洋平台水平旋转中心的力臂，从而使海洋平台可以获得较大的定位回复力矩。

图2 “海洋石油981”全回转式推进器的布局

表1 半潜式平台的推进器（瓦锡兰FS3500∕NU）参数

由于“海洋石油981”深海浮式平台相邻的两个全回转式推进器之间的距离比较小，当两个相邻的可转向全回转式推进器提供的推力在方向上与两推进器的连线方向一致或它们提供的推力同时指向某一特定的区域时，两个全回转式推进器将处于一前一后的状态，此时推进器间的尾流会发生相互干扰，甚至会出现严重的水动力干扰，从而导致海洋平台实际受到的推力发生非常严重的衰减。为此，在对该海洋平台进行推力分配时有必要对各个推进器设置一定的禁止角，具体如图3所示。

图3 “海洋石油981”浮式平台推进器禁止角的设置

2.2 推力及推力分配侧略

“海洋石油981”的8 个可转向全回转式推进器组成的推进器系统的推力用于抵抗外界风、海流与2 阶波浪力等环境载荷作用，根据海洋平台纵向、横向以及艏向方向上的力与力矩平衡原则，可列出如下等式。

式中：Xtrep、Ytrep、Ntrep分别为纵荡、横荡方向上的期望控制力，以及艏摇方向的期望控制力矩指令；Txi、Tyi、Mzi分别为单个推进器在纵荡、横荡以及艏摇方向上的推力与力矩；Fcx、Fcy、Mxz分别为海流在纵荡、横荡方向上的力以及艏摇方向上的合矩；Fwdx、Fwdy、Mwdz分别为风在纵荡、横荡方向上的力以及艏摇合矩；Fwvx、Fwvy、Mwvz分别为波浪2阶漂移力在纵荡、横荡方向上的力以及艏摇合力矩。

由981 海洋石油深水平台的推进器布置情况可得推进系统产生的合力及力矩需要满足式（2）。

其中推进器配置矩阵为：

式中：（lxi，lyi）为第i个可转向全回转式推进器的位置坐标；αi为可转向全回转式推进器的方向角，i为1～8；f=[F1，…，F8]T为可转向全回转式推进器发出的推力值，可转向全回转式推进器一般情况下是不会反转的，所以推力值始终是正数，推进器主要通过转动改变方向角来产生不同的反作用力。

由于αi与f都是未知数，为了便于求解，这里特意引入扩展推力Fix=Fi·cosαi，Fiy=Fi·sinαi来分别表示可转向全回转式推进器的纵向推力分量与横向推力分量，则式（2）可进一步表示为：

引入扩展推力的最小平方和J=feTWfe作为为目标函数，引入拉格朗日方程以后可求解得扩展推力的大小，如式（5）所示。

由此可得各个可转向全回转式推进器的推力大小，如式（6）所示。

从而由反三角函数可得各个可转向全回转式推进器的方位角可表示为：

因此，该海洋平台动力定位性能二维评估软件中的动力定位海洋平台型宽、型深、排水量基本参数与技术参数及各个可转向全回转式推进器的在海洋平台上位置的布局情况等完全参照“海洋石油981”深海浮式平台的相关参数，这样软件中的海洋平台模块所代表的动力定位海洋平台就具有了很强的工程代表性和技术通用性。

3 动态定位能力分析

需要说明的是，由于系统的相对坐标系方向的设置，对载荷方向（包括流向、浪向、风向）做以下说明：0°外界载荷方向为北向坐标轴的负方向，180°外界载荷方向为北向坐标轴的正方向；90°外界载荷方向为东向坐标轴的负方向，270°外界载荷方向为东向坐标轴的正方向。海洋平台定位坐标为北向55 m、东向75 m，海洋平台初始艏向角为0°，目标艏向角为0°。

3.1 单一流作用

因海洋平台本身结构对称与推进器布置的对称性，故只考虑0°～90°的流向即可。由于海洋平台适用于深海海域，尤其是我国的南海海域，而南海海域最大的海流流速是由于“南海暖流”存在导致的，这种情况下的最大海流流速约为2 kn（1 kn约为0.514 4 m∕s），但一般情况下不到3 kn[13]。为保守估计，这里的海流流速设为1.5 m∕s。

3.1.1 流向角为0°时的响应

图4 流向角为0°时平台的定位情形

0°流向时平台的动力定位情况如图4 所示。由图可知，在大部分时间段里，海洋平台的8 个全回转式推进器的转速和方位角的大小变化是同步的；在向目标位置行进定位的过程中，存在明显的加速和减速阶段；在加速定位阶段，8 个全回转式推进器的方位角与螺旋桨转速在各个时刻的大小变化基本同步；在加速阶段，各个螺旋桨的转速逐渐增加。8 个全回转式推进器的方位角与螺旋桨转速变化不同步的阶段主要集中在海洋平台从加速定位向目标位置移动到减速定位向目标位置移动这一阶段。这是由于需要各个推进器通过以不同的转速和方位角来形成某种合力和合力矩来阻碍海流造成的海洋平台的转动趋势并将海洋平台推向定位点，故而在这一阶段有可能8 个全回转式推进器的螺旋桨转速和方位角在某一时刻各不相同或是有其中几个推进器的方位角及螺旋桨转速不相同。在减速定位阶段，各个推进器转向方位角变为负值，螺旋桨的转速逐渐降低。在海洋平台距离定位点很近时（约0.1 m），各个全回转式推进器的螺旋桨转速几乎减小到0，随着平台的小幅运动开始对平台进行小范围内的微调，8 个推进器的方位角忽大忽小，但变化同步；最终到达定位位置后各个全回转式推进器的方位角稳定在10.3°～10.4°。进一步观察可以发现，在距离定位点很远时，海洋平台的定位方式是在北向和东向同时缩短定位；但在距离定位点很近时，海洋平台的各个推进器会先将某一个方向的定位位置调整好以后再调整另一个方向的定位误差；通过全回转式推进器的螺旋桨转速变化情况发现，全回转式推进器上的螺旋桨的转速最大值出现在最初开始加速定位的初始阶段，且在整个定位过程中各个螺旋桨的转速的最大值（144 r∕min）都小于其最大转速（181 r∕min），不会出现推进器超负荷工作的情况。由于此时螺旋桨的最大转速已经达到144 r∕min，如流速继续增大到某一值，或是考虑到海风与海浪的作用时，当海风风速增加到某一值或海浪过大时，则不能保证推进器可以继续安全工作。但在南海的风平浪静的海域，当海流流速为0°时，定位作业是可以安全进行的。

3.1.2 流向角为45°时的响应

图5 所示为流向角为45°时海洋平台的动力定位情况。由图可知，与0°流向时相比，在动力定位的整个过程中，各个全回转式推进器的螺旋桨的最大转速仍然稳定在144 r∕min 左右，并未发生较大变化，但达到目标定位坐标位置所需的时间有所减少。分析产生这种现象的原因为：平台的定位坐标位置均在北向和东向的正方向，随着流向由0°变为45°，相比于0°海流时的流作用力对海洋平台合力的矢量方向，此时流作用力对海洋平台合力的矢量方向使得海洋平台从初始位置到定位坐标位置的矢量方向所在的直线方向靠近，这种作用可减少各个推进器进行推力分配的时间，进而某种程度上能减少海洋平台到达定位位置的时间。

这也说明当海洋平台转艏角在定位过程中保持0°不变时，在斜流向下，流向角所在的直线方向越接近海洋平台从初始位置到定位坐标位置的矢量方向所在的直线方向，海洋平台达到动力定位坐标位置最终达到稳定所需的时间越短，接下来的分析结果说明了这一点。

3.1.3 流向角为arctan（75∕55）时的响应

图5 流向角为45°时平台的定位情形

对于海洋平台的定位位置来说，当流向角的方向作用直线与海洋平台从初始位置到定位坐标位置的矢量方向所在的直线方向相同时（此时流向角为arctan（75∕55），约为53.746°），是相对于海洋平台初始位置到最终位置的流载荷对称工况，因此有必要对这种工况下的海洋平台定位情形进行研究。图6 所示为流向角为arctan（75∕55）时海洋平台动力定位情况。由图可知，与0°流向时的情况相比，此时海流载荷的作用力的矢量方向与海洋平台从初始位置到定位位置的矢量方向恰好相反，但在同一条直线上，因此海洋平台的各个全回转式推进器需要克服的外界载荷所造成的海洋平台的运动相对而言比较简单。因此海洋平台在较短时间内就被通力器推到比较靠近定位坐标的附近，且在大部分时间里推进器的螺旋桨转速是比较低的，螺旋桨的最大转速不会比45°流向时的最大转速更大。进一步观察可以发现，在此流向时，推进器的螺旋桨只是在最初的启动阶段会以相对高的转速将海洋平台逆着流速方向向着定位坐标位置推动，但这一时间相对于后期的低速转动阶段（此阶段主要是实现海洋平台的减速运动）是比较短的；8 个全回转式推进器的方位角与螺旋桨转速变化不同步的阶段主要集中在海洋平台减速定位向目标位置移动这一阶段。且在流向变化为0°～90°时，在这种流向下的海洋平台达到动力定位稳定的阶段所需的时间是最短的。对比已经得到的0°流向时的结果、45°流向和下面90°流向时的结果可知，这一推论是正确的。

例如：人教版实验4-5干燥的氯气能否漂白物质的实验，探讨次氯酸的漂白性与二氧化硫漂白性的区别，可把这些实验过程中的现象进行录像，制作成微课.使用微课视频教学，学生可以直观观察演示操作，掌握操作技能，而且实验现象清晰可见，形象生动，便于学生理解记忆，而且上课不管哪个位置的学生都能仔细观察实验过程.

图6 流向角为arctan（75∕55）时平台的定位情形

从理论上来说，由于海洋平台的定位坐标位置为（北向55 m，东向75 m），当只考虑海流作用时，在流向的作用力直接正向指向坐标定位位置（也就是流向角为arctan（75∕55）+180°）时，借助海流力的助推海洋平台到达定位稳定阶段所需的定位时间和所耗费的螺旋桨的功率应该是最少的。

3.1.4 流向角为90°时的响应

图7 所示为流向角为90°时海洋平台的动力定位情况。由图可知，在流向角为90°时海洋平台达到动力定位稳定阶段的时间比流向角为0°时所需的时间反而减少，但所需时间比流向角为45°时有所增加。分析产生这种现象的原因为流向角为90°时，其相对于本象限的流载荷的对称流向（arctan（75∕55），约为53.746°）偏离了36.624°；而流向角为0°时其相对于本象限的流载荷的对称流向（arctan（75∕55），约为53.746°）偏离了53.746°；流向角为45°时，其相对于本象限的流载荷的对称流向（arctan（75∕55），约为53.746°）偏离了8.746°。综上所述，正是由于流向角为90°时相对流载荷的对称流向的方向偏角小于0°流向时的方向偏角而大于45°流向时的方向偏角，才造成了流向角为90°时海洋平台达到动力定位稳定阶段所需的时间要小于流向角为0°时海洋平台达到动力定位稳定阶段所需的时间，但大于流向角为45°时海洋平台达到动力定位稳定阶段所需的时间。也就是说，当仅仅考虑流作用时，当海流的流向与海洋平台由初始位置指向定位坐标位置的矢量方向相同时，海洋平台到达定位稳定阶段所需的定位时间和所耗费的螺旋桨的功率应该是最少的；当海流的流向与海洋平台由初始位置指向定位坐标位置的矢量方向的逆方向相同时，虽然其到达动力定位稳定状态所需的时间不是4 个方向象限中最短的，但在却是海流流向所在方向象限的所有流向所需时间中是最短的；在斜流向下，流向角所在的直线方向越接近海洋平台从初始位置到定位坐标位置的矢量方向所在的直线方向，海洋平台达到动力定位坐标位置最终达到稳定所需的时间越短。

3.2 单一浪作用

因海洋平台本身结构对称与推进器布置的对称性，故只考虑0°～90°浪向的变化即可。根据宗芳伊等[14]对南海近20 年来的波浪分布及变化情况的研究结果可知，南海的大部分海域的有义波高在1.5 m以上，但最大有义波高一般不会超过5 m，且其平均周期介于2～10 s 之间；且当最大有义波高在5 m 左右时，其平均周期一般在5～8 s之间。故在这里为了尽可能接近真实波浪情况并保证充足的安全余量，有义波高设为6 m，平均周期设为6 s。

3.2.1 浪向角为0°时的响应

图8 浪向角为0°时平台的定位情形

图8 所示为单一浪作用下浪向角为0°时海洋平台的定位情形。由图可知，与单一流作用下0°流向角时海洋平台的定位情形相比，不同之处体现在两点：（1）达到动力定位稳定的时间大大减少，海洋平台由初始位置到目标位置达到稳定的时间仅仅为6 min左右，而在流作用下这一时间约为110 min；（2）在靠近定位目标坐标位置附近（在0°浪向下，距离目标位置约1.5 m左右）时，会出现海洋平台先小幅度远离定位坐标位置（这一现象持续的时间和远离的范围是比较小的）又继续向定位坐标位置靠近直至与定位坐标位置重合的现象，而这一现象在单一流作用下是没有出现过的；在单一流作用下海洋平台距离定位坐标位置的距离始终是在减小的。且进一步观察发现，为了克服此时的2 阶波浪漂移力，在到达定位目标坐标位置以后，海洋平台的8 个全回转式推进器上的螺旋桨还需要维持一定的转速（转速约为27 r∕min）。

3.2.2 浪向角为45°时的响应

当浪向角为45°时，由图9可以发现海洋平台在定位的过程中还是会出现在距离海洋平台定位坐标位置比较近时海洋平台会先小幅度远离定位坐标位置又继续向定位坐标位置靠近直至与定位坐标位置重合的现象，但在浪向为45°开始发生这一现象时，平台距离定位目标坐标位置约为3.5 m（0°浪向时约为1.5 m），且远离持续的时间和偏离的范围也有所延长（0°浪向时远离的持续时间越为10 s 左右，偏离的最大距离约为1.7 m；但45°浪向时，远离的持续时间越为30 s 左右，偏离的最大距离约为6.2 m）。且进一步对比发现，浪向为45°时海洋平台达到最终定位稳定阶段所需的时间约是浪向为0°时所需时间的两倍左右；这说明在浪向角为45°时，定位的过程比0°时更为复杂，而所需的时间也更多，且大部分时间消耗在修正最后0.1m 的定位偏差上。但在达到稳定时，全回转式推进器的螺旋桨转速稍微有所降低。分析产生这种现象的原因为，在这种浪向下2 阶波浪载荷对海洋平台的运动影响成分比较复杂，除了会使得海洋平台有负北向的平动运动分量以外还有负东向的平动运动分量，因此在调整定位坐标向目标位置靠近时推进器需要更长的时间来克服和修正这种影响，且由于2阶波浪载荷的特性使得海洋平台在距离定位点非常近时（0.1 m）各个推进器需要降低转速不断微调来缓慢接近定位位置，这也是此时定位时间大幅度增长的一个重要原因。

图9 浪向角为45°时平台的定位情形

3.2.3 浪向角为arctan（75∕55）时的响应

图10所示为浪向角为arctan（75∕55）（约53.746°）时海洋平台的动力定位情况。由图可知，在此浪向下海洋平台达到动力定位稳定阶段的时刻再次大幅度下降为6 min 左右。分析产生这种现象的原因为：在此浪向下的2阶波浪载荷使得产生的平动运动分量的方向恰好与平台由初位置到定位坐标位置的矢量指向方向相反、在一条直线上，在这种情况波浪载荷对平台平动运动的影响恰好与由初位置到最终位置的矢量指向相反，这就使得推进器所要克服的平动运动修正过程变得较为简单，从而缩短了定位所需时间。但在定位过程中还是会出现在距离海洋平台定位坐标位置比较近时（4.5 m），海洋平台会先小幅度远离定位坐标位置又继续向定位坐标位置靠近直至与定位坐标位置重合的现象，与0°浪向和45°浪向相比，这一距离明显增加。

3.2.4 浪向角为90°时的响应

图10 浪向角为arctan（75∕55）时平台的定位情形

图11 所示为浪向角为90°时海洋平台的动力定位情况。由图可知，在此浪向下海洋平台在6 min左右的时间里就达到了定位稳定，且在海洋平台向着定位目标坐标靠近的过程中，海洋平台在距离定位目标位置约1.6 m之前，海洋平台距离定位目标坐标位置的距离逐渐减小；海洋平台在到达离定位目标位置约1.6 m的位置后，随着时间的递增，海洋平台距离目标坐标位置的距离开始持续小幅度增加，直至增大到距离目标坐标位置约5.5 m；随后平台距离目标坐标位置的距离再次开始减小，直至减小至0.1 m；在偏移位置减小至0.1 m 后在极短时间内增加至0.2 m，随后继续持续减小，最终稳定定位在目标坐标位置。

图11 浪向角为90°时平台的定位情形

3.3 风浪流联合作用

除了单一流和单一浪作用外，风浪流联合作用下的动力定位也是一种常见的作业工况。在风浪流同向时由于3 种载荷叠加使得定位过程更加复杂，因此有必要对这种工况进行分析。海流和海浪载荷的大小分别与前文中的大小相同，风载荷的大小参考王静等在文献[15]中得到的南海海域的最大风速值9 m∕s。

风浪流方向分别为0°、45°、53.746°、90°时，平台的定位情形如图12～15 所示。

图12 风浪流方向为0°时平台的定位情形

图13 风浪流方向为45°时平台的定位情形

由图12～15 发现，在风浪流联合作用下，当风浪流方向为由0°变为90°时，平台总体的定位过程与单一流作用和单一浪作用下的定位过程相比有明显的不同。这种不同主要体现在以下几个方面：首先，虽然风浪流联合作用下平台承受的载荷明显增大，但达到定位坐标稳定所需的时间与单一流或单一浪作用下所需的时间并没有明显的增加，甚至有小幅度的缩小；其次，单一流作用时，不论方向如何改变，平台在X方向上的定位过程在到达目标X坐标点后其在X方向上的坐标基本不再发生变化；而在单一浪或风浪流联合作用下，平台在X方向上的定位过程在到达目标X坐标点后其在X方向上的坐标先增大，后减小至稳定后不再发生变化，也就是说在单一浪或是风浪流联合作用下，平台在X方向的定位过程存在一个先靠近定位坐标后小幅度远离定位坐标最后再逐渐趋于稳定的过程。进一步对比观察可以发现，在3 种载荷模式下，平台在Y方向的定位都存在一个在平台靠近Y方向定位坐标时的Y方向的位移小幅度跃升现象，在跃升后平台在推进系统的调节下最终又逐渐回复到目标Y坐标点。且在风浪流联合作用下，海洋平台在靠近定位坐标的过程中，其推进器的螺旋桨的转速变化更加急剧，各个推进器螺旋桨转速变化的同步性有所降低。也就是说，在风浪流联合作用下，载荷的增大导致推进器的螺旋桨转速变化更快，因此这种情况下定位所需的时间并不比单一浪作用下所需的时间更久。

图14 风浪流方向为53.746°时平台的定位情形

图15 风浪流方向为90°时平台的定位情形

4 结束语

总体来说，与海流作用下的定位过程相比，在波浪作用下海洋平台在定位过程中的特性有着明显的不同：浪向的改变对海洋平台的动力定位响应有着非常明显而不同的影响；不同浪向下，海洋平台在定位的过程中均会出现在距离海洋平台定位坐标位置比较近时，海洋平台会先小幅度远离定位坐标位置又继续向定位坐标位置靠近，直至与定位坐标位置重合的现象；浪向不同，出现这一现象时海洋平台距离目标定位位置的距离也不同，随着浪向由0°向90°靠近，这一距离呈现出先增大后减小的趋势；在浪向由0°向90°变化时，海洋平台达到定位稳定阶段所需的时间会先增大后减小；且在浪向为90°时，在海洋平台距离目标坐标距离为0.1 m 时，海洋平台还会发生偏移目标位置距离的先增大后减小现象，只是在这一阶段的偏移距离增加幅度最大只有0.1 m（由0.1 m增加至0.2 m）。

通过仿真发现，单一流作用下达到动力定位稳定所需的时间要远远大于单一浪作用（2阶波浪力）下所需的时间，前者所需时间几乎是后者所需时间的10 倍；流向和浪向的变化对动力定位过程有着非常显著的影响；当海流的方向、波浪的方向分别与海洋平台由初始位置指向定位坐标位置的矢量方向相同时，对于动力定位过程是一个相对省时省力的方向，在具体工程实践过程中如条件允许，可对这一特性加以利用，从而达到效率性与经济性兼顾。

当风浪流同向时，在风浪流联合作用下，载荷的增大导致推进器的螺旋桨转速变化更快，因此这种情况下定位所需的时间并不比单一浪作用下所需的时间更久。