海洋油气资源勘探与开发是解决能源问题的一个重要发展方向。开采后的油气运输到陆地要求长距离的管道铺设。J型铺管船因其不受水深限制,适用于深水、超深水管道铺设,应用前景广阔。为了保证在深海中铺管作业船只的安全性和作业可靠性,必然要求其具备较高的定位精度,在初步设计阶段应展开研究。本文基于工信部项目(工信部联装[2012]539号)深海轻型J型海底管道铺设系统关键技术研究,对一轻型J型铺管船的定位系统性能展开了研究。在对J型铺管船运动性能研究的基础上,重点研究了动力定位推进系统的优化布置,并对相应的优化方案展开动力定位性能计算,探讨了铺管作业对定位能力的需求及计算的影响。进而展开了三种定位方式:动力定位、锚泊定位、锚泊辅助动力定位对J型铺管船定位能力影响的比较分析。本文的主要研究内容及成果简述如下:(1)J型铺管船的运动性能研究,包括水动力计算与环境载荷计算,作为下文定位能力研究的基础。(2)J型铺管船动力定位推进系统优化设计:基于差分进化算法对初始推进系统布置方案进行参数优化,辅以动力定位性能分析与推进器失效分析,给出改进方案并利用差分进化算法确定一个优化方案。(3)J型铺管船动力定位时域模拟:在时域中模拟1500米水深下J型铺管船在动力定位控制下的运动,对船舶运动及推进系统功率进行结果分析。对铺管作业对动力定位的性能影响展开了研究,验证了动力定位方案在船舶作业时的可行性。(4)J型铺管船不同定位方式比较分析:在500m水深下,比较J型铺管船在动力定位、锚泊系统定位、锚泊辅助动力定位系统下的定位能力,明确了各定位方式的特点。对锚泊辅助动力定位系统开展单锚链与单推进器失效模式分析,验证了该定位方式在功率消耗及定位精度上的优势。