专利名称：船体变形测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及船体测量技术，具体地说是一种船体变形测量系统。
背景技术：
测量船是移动的航天测控站。在船坞内标校时，将测量平台与惯导平台的坐标系对准。当船出坞后，由于载重的变化和海水的挤压，以及平台的晃动，使船体发生变形，亦即测量坐标系相对于惯导坐标系发生旋转变化。现有的变形测量系统采用大钢管作为中间基准，不仅价格昂贵、体积大、重量大，而且安装与维修都非常不便。
实用新型内容为了克服现有变形测量系统价格昂贵、体积大、重量大的问题，本实用新型提出一种新型的船体变形测量系统，它基于视频图象处理技术，不需要中间基准，其体积、重量、成本都大大减少，安装、调试及维修也比较方便。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是一种船体变形测量系统，其特征是由点光源、平行光管、平面反射镜、半透半反射镜、视频处理器、摄像机组成，其中第一点光源、平行光管及第二点光源固定在雷达或经纬仪基座上，三者之间呈刚性连接；第一平面反射镜、第一半透半反射镜、第二半透半反射镜、第二平面反射镜、第一摄像机、第三半透半反射镜、视频处理器及第二摄像机固定在惯导基座上，分别对准两个点光源及平行光管，它们之间也呈刚性连接；所述第一平面反射镜与水平方向呈45度设置，于第一点光源的光路上，第一半透半反射镜与第一平面反射镜平行设置，于平行光管的光路上；第二平面反射镜与水平方向呈135度设置，于第二点光源的光路上；第二半透半反射镜与第二平面反射镜平行设置，并与第一半透半反射镜在同一水平线上；第三半透半反射镜平行于第二半透半反射镜设置；第三半透半反射镜的折射光路上安装有第一摄像机，其直射光路上安装有第二摄像机，视频处理器安装在靠近第一摄像机及第二摄像机的位置；其中第一～二点光源相对于第二摄像机的光程相等；其中第一半透半反射镜、第二半透半反射镜及第三半透半反射镜均安装在一个平面上；其中第一摄像机及第二摄像机分别配置有第一光学镜头及第二光学镜头；其中第一摄像机及第二摄像机均采用CCD摄像机，带有电子快门。
本实用新型的有益效果是本实用新型船体变形测量系统是用于测量船载外测设备基准与惯导基准之间的三维角度变化，它将测量结果实时传输给中心计算机，精确修正经纬仪、雷达等精密测量设备由于船体变形引入的测量误差。
基于本实用新型的船体变形测量系统不需要中间基准，其体积、重量、成本都大大减少，便于安装、调试及维修。
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
在图1中，由点光源、平行光管、平面反射镜、半透半反射镜、视频处理器、摄像机组成本实用新型，其中第一点光源1、平行光管2及第二点光源3固定在雷达或经纬仪基座上，三者之间呈刚性连接(即固连)；第一平面反射镜4、第一半透半反射镜5、第二半透半反射镜6、第二平面反射镜7、第一摄像机8、第三半透半反射镜10、视频处理器12及第二摄像机13固定在惯导基座上，分别对准两个点光源及平行光管，它们之间也呈刚性连接；所述第一平面反射镜4与水平方向呈45度设置，于第一点光源1的光路上，第一半透半反射镜5与第一平面反射镜4平行设置，于平行光管2的光路上；第二平面反射镜7与水平方向呈135度设置，于第二点光源3的光路上；第二半透半反射镜6与第二平面反射镜7平行设置，并与第一半透半反射镜5在同一水平线上；第三半透半反射镜10平行于第二半透半反射镜6设置；第三半透半反射镜10的折射光路上安装有第一摄像机8，其直射光路上安装有第二摄像机13，第一摄像机8及第二摄像机13均采用CCD摄像机，分别配置有第一光学镜头9及第二光学镜头11，视频处理器12安装在靠近第一摄像机8及第二摄像机13的位置，本实施例为第一摄像机8及第二摄像机13之间设视频处理器12；第一半透半反射镜5、第二半透半反射镜6及第三半透半反射镜10均安装在一个平面上；第一～二点光源1～2相对于第二摄像机13的光程相等。
其中第一摄像机8及第二摄像机13均采用带有电子快门的CCD摄像机，用于减少动态测量误差。
本实用新型原理是从第一点光源1发出的光经第一反射镜4及第一半透半反射镜5反射后再经第二半透半反射镜6及第二光学镜头11照射到第二摄像机11上，从点光源3发出的光经第二反射镜7及第二半透半反射镜6反射后再经第二光学镜头11也照射到第二摄像机11上。由于两个点光源的相对位置固定，它们在第二摄像机11靶面上所成的像可作为多目标分离开；从平行光管2发出的光穿过第一半透半反射镜5、2第二半透半反射镜6及第三半透半反射镜10反射后照射到第一摄像机8上。当然，从平行光管2发出的光也会照射到第二摄像机13上，从两个点光源发出的光也会照射到第一摄像机8上，但由于两者分别为无穷远和有限远的目标，两个摄像机的焦平面也是不重合的，因此，平行光管2发出的光在第二摄像机13上以及第一点光源1、第二点光源2发出的光在第一摄像机13上都是离焦的，不能成像，可作为亮背景处理，另外，要求两个点光源相对于第二摄像机13的光程相等，这样两者的像才能成在同一焦平面上。
当船体发生变形时，点光源和平行光管的空间位置和方向也随之发生变化，二台摄像机可测出这些变化，经过计算，可得到三维角度变化量。
权利要求1.一种船体变形测量系统，其特征是由点光源、平行光管、平面反射镜、半透半反射镜、视频处理器、摄像机组成，其中第一点光源(1)、平行光管(2)及第二点光源(3)固定在雷达或经纬仪基座上，三者之间呈刚性连接；第一平面反射镜(4)、第一半透半反射镜(5)、第二半透半反射镜(6)、第二平面反射镜(7)、第一摄像机(8)、第三半透半反射镜(10)、视频处理器(12)及第二摄像机(13)固定在惯导基座上，分别对准两个点光源及平行光管，它们之间也呈刚性连接；所述第一平面反射镜(4)与水平方向呈45度设置，于第一点光源(1)的光路上，第一半透半反射镜(5)与第一平面反射镜(4)平行设置，于平行光管(2)的光路上；第二平面反射镜(7)与水平方向呈135度设置，于第二点光源(3)的光路上；第二半透半反射镜(6)与第二平面反射镜(7)平行设置，并与第一半透半反射镜(5)在同一水平线上；第三半透半反射镜(10)平行于第二半透半反射镜(6)设置；第三半透半反射镜(10)的折射光路上安装有第一摄像机(8)，其直射光路上安装有第二摄像机(13)，视频处理器(12)安装在靠近第一摄像机(8)及第二摄像机(13)的位置。
2.根据权利要求1所述的船体变形测量系统，其特征是其中第一～二点光源(1～2)相对于第二摄像机(13)的光程相等。
3.根据权利要求1所述的船体变形测量系统，其特征是其中第一半透半反射镜(5)、第二半透半反射镜(6)及第三半透半反射镜(10)均安装在一个平面上。
4.根据权利要求1所述的船体变形测量系统，其特征是其中第一摄像机(8)及第二摄像机(13)分别配置有第一光学镜头(9)及第二光学镜头(11)。
5.根据权利要求1所述的船体变形测量系统，其特征是其中第一摄像机(8)及第二摄像机(13)均采用CCD摄像机，带有电子快门。
专利摘要一种船体变形测量系统，它的点光源及平行光管固定在雷达或经纬仪基座上；其它固定在惯导基座上，分别对准两个点光源及平行光管，它们之间也呈刚性连接；其第一平面反射镜与水平方向呈45度设于第一点光源的光路上，第一半透半反射镜与第一平面反射镜平行设置，于平行光管的光路上；第二平面反射镜与水平方向呈135度设于第二点光源的光路上；第二半透半反射镜与第二平面反射镜平行设置，并与第一半透半反射镜在同一水平线上；第三半透半反射镜平行于第二半透半反射镜设置；第三半透半反射镜的光路上安装连接有视频处理器的两台摄像机。采用本实用新型的船体变形测量系统不需中间基准，其体积、重量、成本都大大减少，安装、调试及维修方便。
文档编号G01B11/16GK2729641SQ200420108278
公开日2005年9月28日 申请日期2004年10月10日 优先权日2004年10月10日
发明者朱丹 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所