随着油气开采逐渐向深海发展,人们对钻井平台定位系统的经济性以及定位能力的要求不断地提高。在1000米左右的水深,由锚泊系统和动力定位系统组成的联合定位系统,由于其能够结合两种定位系统的优点,并且克服了两者各自的不足,逐渐成为新型深海定位系统研究的热点。本文以一座深海半潜式钻井平台为对象,通过对系泊系统与动力定位系统的研究,研究了深海半潜式钻井平台联合定位系统的一种设计方法。本文采用三维频域Green函数法计算浮体的水动力特性,通过频时转换,得到浮体在时域中的水动力系数,以及一阶波浪力等参数。并通过模拟真实海况下的环境载荷,来进行浮体的时域水动力分析。对锚泊系统的设计,采用复合悬链线方程进行系泊系统的静力分析,根据此结果选取复合锚索的参数,并得到缆索的拉力-位移关系。在系泊系统的动力分析中,对锚索进行有限元分析,在时域内计算锚索的拉力,并与浮体的运动进行时域耦合数值计算,来进行锚索张力强度的校核以及系泊系统定位能力的评估。采用动力定位能力曲线方法来进行动力定位系统的静态分析。其中讨论了推力器形式的选择以及布置方式,以及推力器间的水动力干扰等问题。另外,本文采用动力定位系统的时域动态模拟来进行动力定位系统定位能力的分析和评估。其中,控制系统逻辑采用经卡尔曼滤波的经典PID控制理论,采用简化的推力分配方案进行推力分配。最后介绍了动力定位系统动态模拟的计算方法,并给出了半潜式钻井平台动力定位系统动态模拟的计算实例。综合锚泊系统与动力定位系统的时域分析方法,本文最后提出了联合定位系统动力分析的耦合计算方法,并给出了半潜式钻井平台联合定位系统时域动力分析的具体数值算例。通过分析,验证了本文中的联合定位系统设计方法的合理性。