系泊状态下船舶基座水平度测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测量系统，特别是系泊状态下船舶基座水平度测量系统。
【背景技术】
[0002]船舶上有各种高精度的导航设备、电子设备以及武器设备等，这些设备的正常运行需要高精度的安装平台，这些安装平台就是基座。为了保证设备的测量精度，必须使基座的水平度在允许的范围之内，甚至要求与基准平台相平行。水平度是一个角度量的参数，被定义为被测平台和基准平台之间的夹。
[0003]目前船舶水平度的测量大多还是人工操作。通过人在基座和基准平台进行测量、读数、记录、计算，然后进行处理。这种方法具有很大的误差，因为不同的人，读取的数据具有不同的人为误差；在不同的地点和不同的时间，测量的可靠性不太高；效率很低，需要计算人员非常认真和熟练，否则出错的可能性很大；测量时会有一连串的数据，这样人工计算很不实际，显示也不直观。传统的测量方法一般针对静态条件下测量。动态条件下测量仍然是现在尚未解决的技术。船舶在海上还具有纵横摆，并且受温度影响，在不同的时间段，每天太阳光照强度不同，船舶的温度会随着这些不同而发生变化，船体也会发生相应的变形，导致水平度不再是固定值，会发生改变。由于船体的巨大，受海水潮汐的影响，船体自身也会有周期性的微小变形，使得基准平台与基座(被测平台)的水平度差值不再是一个稳定的值，测量误差超出了可测量的范围，无法给定水平度值。进而会使舰船主基准与辅基准无法进行对齐，影响船舶辅基准的使用，对作战系统校准也会有不利的影响。船体变形，使得水平度的值不再是一个稳定的值，它在不断的变化之中，所以不能再用传统的静态测量方法进行测量，研究新的更高精度的水平度测量系统意义重大。
【发明内容】
[0004]本发明的系泊状态下船舶基座水平度测量系统，针对系泊状态下传统基座水平度测量方法的缺点并结合大型船舶的自身特性，提出一种新的检测方法并设计相应的测量数据处理和数据通信系统。
[0005]本发明的目的是这样实现的:系泊状态下船舶基座水平度动态自动测量系统由水平度测量系统、数据处理系统、数据通信系统、和操作界面四个分系统组成，所述的水平度测量系统负责测量基准平台和被测平台的水平度；所述的数据处理系统主要用于消除测量值中由于波浪和结构变形所导致的误差；所述的数据通信系统主要用于对测量数据的传输；所述的操作界面主要是用于显示测量结果以及当前的测量位置，并具有测量结果的存储和离线打印功能。
[0006]水平度测量系统:主要用于测量被测平台和基准平台之间的夹角即被测平台的水平度，由于基准平台安装精度在20秒以内，为了使测量更加精确，传感器的精度必须在6秒以内，由于船在系统状态下的摆动周期大约是10-15s，因此对于传感器的响应速度应在Is下。
[0007]数据处理系统:主要对测量数据的误差处理，消除粗大误差，系统误差，随机误差以及船摇误差等带来的影响，使所测得水平度值更加精确，对数据处理的时间不做太高的要求，大约在2s以内，但是不能影响测量值的精度。
[0008]数据通信系统:主要用于传输倾角测量值，由于被测平台(基座)和基准平台大多不在同一个船舱内，为了保证船舱之间的封闭性，考虑用无线传输进行船舱之间倾角数据的传输，倾角传感器和PC机之间采用RS232串口通信，为了能减少传输的数据量，降低信号的传输频率，提高数据传输的可靠性，降低误码率，数据流码率应该小于等于128Kbps。
[0009]操作界面:主要有显示测量位置、每个位置的测量值、打印等功能，操作系统易用、易懂、易操作。
[0010]本发明的有益效果:本发明克服了船舶在系泊状态下会由于摇摆、温度变化以及一些其他因素引起基座变形，导致水平度发生变化的问题，结合船舶的特性以及一些实际要求，设计了船舶基座水平度自动测量系统，具有较高的应用前景和市场空间。
【附图说明】
[0011]图1为系统原理框图；
图2为数据采集硬件结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
实施例1
结合图1，图1为系统原理框图。系泊状态下船舶基座水平度动态自动测量系统由水平度测量系统、数据处理系统、数据通信系统、和操作界面四个分系统组成。水平度测量系统负责测量基准平台和被测平台的水平度；数据处理系统主要用于消除测量值中由于波浪和结构变形所导致的误差；数据通信系统主要用于对测量数据的传输；操作界面主要是用于显示测量结果以及当前的测量位置，并具有测量结果的存储和离线打印功能。
[0013]水平度测量系统:主要用于测量被测平台和基准平台之间的夹角即被测平台的水平度。由于基准平台安装精度在20秒以内，为了使测量更加精确，传感器的精度必须在6秒以内。由于船在系统状态下的摆动周期大约是10-15S，因此对于传感器的响应速度应在Is下。
[0014]数据处理系统:主要对测量数据的误差处理，消除粗大误差，系统误差，随机误差以及船摇误差等带来的影响，使所测得水平度值更加精确。对数据处理的时间不做太高的要求，大约在2s以内，但是不能影响测量值的精度。
[0015]数据通信系统:主要用于传输倾角测量值，由于被测平台(基座)和基准平台大多不在同一个船舱内，为了保证船舱之间的封闭性，考虑用无线传输进行船舱之间倾角数据的传输。倾角传感器和PC机之间采用RS232串口通信。为了能减少传输的数据量，降低信号的传输频率，提高数据传输的可靠性，降低误码率，数据流码率应该小于等于128Kbps。
[0016]操作界面:主要有显示测量位置、每个位置的测量值、打印等功能。操作系统易用、易懂、易操作。
[0017]实施例2 结合图2，图2为数据采集硬件结构示意图。采集的整个过程描述如下:
1、被测平台和基准平台上的4个倾角传感器对倾角数据进行采集，把测量得到的数据通过RS232有线通信传输到电脑上。
[0018]2、传感器软件再把采集到的倾角数据通过建立的虚拟232串口即COM3和COM4传送到数据处理软件中，然后再进行数据处理。
[0019]3、经过程序处理后的数据通过RS232和数传电台进行连接，通过数传电台进行船舱之间的传输。数传电台首先要选择合适的传输频率，减少传输过程中的失真。
[0020]4、由于当船舶层数过高时会存在无线传播大幅度衰减，为了保证各个测量点能够正确地连接，增强无线通道的可靠性，需要架设无线电台中继。
【主权项】
1.系泊状态下船舶基座水平度测量系统，其特征在于:该系统由水平度测量系统、数据处理系统、数据通信系统、和操作界面四个分系统组成；所述的水平度测量系统主要用于测量被测平台和基准平台之间的夹角即被测平台的水平度；所述的数据处理系统主要对测量数据的误差处理；所述的数据通信系统主要用于传输倾角测量值；所述的操作界面包括显示测量位置、每个位置的测量值、打印。
【专利摘要】<b>本发明的系泊状态下船舶基座水平度测量系统由水平度测量系统、数据处理系统、数据通信系统、和操作界面四个分系统组成。水平度测量系统负责测量基准平台和被测平台的水平度；数据处理系统主要用于消除测量值中由于波浪和结构变形所导致的误差；数据通信系统主要用于对测量数据的传输；操作界面主要是用于显示测量结果以及当前的测量位置，并具有测量结果的存储和离线打印功能。本发明克服了船舶在系泊状态下会由于摇摆、温度变化以及一些其他因素引起基座变形，导致水平度发生变化的问题，结合船舶的特性以及一些实际要求，发明了船舶基座水平度自动测量系统。</b>
【IPC分类】G01C9/00
【公开号】CN105486281
【申请号】CN201410469524
【发明人】李相武, 王瑛, 李忠喜
【申请人】哈尔滨恒誉名翔科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月16日