基于全站仪的造船精度控制测量算法研究第期矿山测量年月Ⅵ:./..?...基于全站仪的造船精度控制测量算法研究木王永明,李明峰,朱振宇,卢扣南京工业大学土木工程学院,江苏南京摘要:造船精度控制是船舶制造过程中一项重要的内容,应用高精度全站仪的测量系统可为精度控制提供坐标数据采集及辅助计算与分析功能,以达到提高造船质量与效率的目的。文中详细探讨了全站仪测量系统的测量原理,包括坐标系建立、坐标求解、隐蔽点测量及测站迁移。此外,通过对坐标系转换方法的研究,提供了船体实测数据与设计数据比对分析的途径。关键词:精度控制;全站仪;坐标测量;坐标系转换:文献标识码::???造船精度控制是船舶制造过程中一项十分重要面度等,在与设计参数对比分析后,达到检核建造的工作,其贯穿于船舶制造的整个过程。造船精质量的目的。对于不合精度要求的产品,以测量数度控制的主要任务是以造船精度标准为基本准则,。据为参考,可制定出合理的修整方案,实现各阶段产运用科学的管理方式及先进的技术手段,对造船的品的精度控制。全过程进行尺寸精度控制。通过精度控制,可提传统造船测量中,被普遍使用的测量设备主要高船舶建造质量与效率,降低生产成本。目前,日有钢尺、角尺、光学水平仪、经纬仪等,其具有操作简韩等造船强国已拥有一套完整的造船精度管理体单、成本低等特点,但精度较低。随着测绘及精密仪制,在船体分段建造与船台搭载等阶段,以先进的三器科学的发展,国外及国内部分大型船厂已逐步采维坐标测量与数据分析系统作为精度控制的工具,用先进的高精度测量设备:激光经纬仪、全站仪、摄实现分段无余量上船台,提高船舶大合拢的成功影测量仪。此外,国外研制的系统,将测量、分析、检率。与国外先进水平相比较,我国造船精度控制核等工作合为一体,提高了精度控制的质量与效率。技术存在较大的差距,部分大型船厂所使用的精度在高精度仪器中,全站仪是一种集测角、测距于一控制测量系统均来自国外,而很多中小型船厂仍采体的测量仪器,其测量范围大、智能程度高。在实用传统的方法,质量与效率相对偏低。际外业操作中,仅需一台全站仪即可进行精度控制本文在对精度控制测量方法进行概述的基础测量,且可根据现场环境自由选择设站位置。测量上,针对全站仪精度高,及其只需单台即可测量,设时,将反射片置于被测点处,经瞄准测定后,可采集站灵活等特点,着重探讨了全站仪在船体三维坐标斜距、天顶距竖直角、水平角等数据。若将全站仪采集中的测量原理及坐标系转换方法,为造船精度与便携式数据处理设备组合,组成精度控制测量系控制测量系统的研究提供依据。统,获取测点在特定坐标系下的三维坐标,应用坐标值可计算出实际尺寸参数,达到即时进行精度检核造船精度控制测量技术的目的。精度控制是造船技术中的一门综合性技术,从三维坐标采集测量原理下料阶段,直到船台合拢阶段,均需实施精度控制,将每一阶段的误差控制在标准允许范围内,避免误.坐标系建立差累计,最终成功实现船舶的合拢。在精度控制技在造船精度控制测量系统中,可存在多种不同术中,测量方法的研究是关键问题之一。通过精度的坐标系,如测站坐标系、物方坐标系、设计坐标控制测量,获取船体的实际尺寸参数长度、角度、平系引。基金项目:精密工程与工业测量国家测绘局重点实验室开放基金..测站坐标系项目资助?在选定点安置仪器后,以全站仪中心为原点,水期王永明等:基于全站仪的造船精度控制测量簋塞年月平度盘零度方向为轴方向,轴方向与全站仪铅直方向一致,轴以左手系法则测量坐标系确定。参见图。?雌鞋滩翔图测站坐标系及观测参数..物方坐标系在造船精度控制测量过程中,测量人员可根据现场实物摆放的姿态,建立符合生产需求的物方坐标系。如图所示,典型的物方坐标系建立方法为:,以测量的第点为原点,第点至第点连线为轴,第点至第点连线确定轴方向平面,轴以右手系法则数学坐标系确定。图物方坐标系建立..设计坐标系设计坐标系为船舶设计所采用的坐标系,一般以船体中心线与尾垂线的交点为原点,中心线确定轴朝船首方向为正,尾垂线确定轴向上为≥正,轴以右手系法则确定。.坐标解算?..测站坐标■一如图所示,全站仪中心位于点,观测点,获得下列实测数据:斜距,天顶距,...