一种舰船局部基准动态标校方法与流程

文档序号:31699016发布日期:2022-10-01 07:06阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种舰船局部基准动态标校方法,包括下列步骤:(1)在舰船局部区域进行测量点位选取,确定测量点位的空间坐标;拟合出舰船目标测量区域的平面坐标系及空间坐标,生成纵向水平线、船中线、横向水平线;(2)采用基于变换坐标的最小区域法的直线度误差评定方法,计算最小条件评定的直线度误差t;(3)根据船体的建造长度,对应查询船体中线和水平装配偏差最大值,作为偏差计算值;(4)将所查询到的船体中线装配偏差最大值定义为坞内装配中线实体偏差δ
zb
;取船体测量区域甲板厚度的1/2作为船体中线非结构面采点偏差δ
zf
,计算得到的船中线累计偏差值δ
z
为坞内装配中线实体偏差δ
zb
与非结构面采点偏差δ
zf
的差,即δ
z
=δ
zb-δ
zf
;(5)将所查询到的船体水平装配偏差最大值,定义为坞内装配水平实体偏差;取船体水平非结构面采点偏差为0,计算得到船体水平累计偏差值δ
s
为坞内装配水平实体偏差,即δ
s
=δ
sb
;(6)确定划线偏差u,计算总误差δ=t+δ
z

s
+u;(7)将点位测量的局部偏差延伸到整个测量区域的整体偏差,进行长度和角度的延伸折算;(8)制作局部基准安装平面,用于安装待标校设备:利用已经拟合成的空间坐标系,映射到局部基准安装平面,在局部安装基准平面内进行若干个测量点位设置,并进行标定,确定局部基准安装平面的水平度,进行打磨抛光,满足水平平整度;用激光跟踪仪确定局部基准平面的中线,做中线标记;(9)制作待标校设备的设备安装基座;(10)将待标校设备和设备安装基座与局部基准安装平面进行对接,将局部基准平面中线标记与设备安装基座的凸台靠面进行对准,并利用激光跟踪仪反射器对凸台靠面进行二次校正,对设备安装基座进行调整,使凸台靠面与局部基准面中线达到契合,完成设备安装基座固定。2.根据权利要求1所述的舰船局部基准动态标校方法,其特征在于,步骤(1)中在舰船局部区域进行测量点位选取,确定测量点位的空间坐标的方法为:基于船体原始中纵桁结构、强横梁结构位置,在甲板面做出相应标记,将激光跟踪仪设备架设于能够将全部测量点位观测到的位置,在测量点位上设置反射器,利用激光跟踪仪设备扫描并记录测量点位的坐标数据,确定测量点位的空间坐标p(x,y,z)。3.根据权利要求2所述的舰船局部基准动态标校方法,其特征在于,确定测量点位的空间坐标的方法为:采用基于空间极坐标测量原理,基于激光跟踪头的水平回转轴线和竖直回转轴线及其交点构建空间坐标系,通过所测得激光头偏转的俯仰角(el)和水平方位角(az)参量以及由激光头中心到测量点位p的半径距离参量r,求得测量点位的空间坐标p(x,y,z)。4.根据权利要求1所述的舰船局部基准动态标校方法,其特征在于,步骤(2)的方法为:设有n个测量点为p
i
(x
i
,y
i
,z
i
),i=l,2,
……
,n,按最小条件评定直线度误差的理想直线为l,选取a,b和平移量c,使l绕x轴旋转a角度后为平行于平面zox的直线l1,绕y轴旋转b角度后为平行而于yoz轴的直线l2,l2再进行坐标平移c,其中,沿x,y,z轴各方向的平移量分
别为δ
x
,δ
y
,0,移后,为直线l
ˊ
,则使l
ˊ
与z轴重合,其中a为直线l与平面xoz的夹角,b为直线l1与z轴的夹角,(-δ
x
,-δ
y
,0)为直线l2与xoy平面的交点坐标;把各个测量点和理想直线l一起坐标转换,变化后,l变化为与z轴平行的直线l
ˊ
,各个测量点p
i
(x
i
,y
i
,z
i
),i=1,2,
……
,n,坐标变换为p
i
ˊ
(x
i
ˊ
,y
i
ˊ
,z
i
ˊ
)(i=1,2,
……
,n),设各测量点到理想直线的距离为d
i
,d
max
为d
i
中最大值,d
max
为关于(a,b,c)的函数,求取函数d
max
最小值,记为min d
max
,则mind
max
的2倍为最小条件评定的直线度误差:t=2
×
mind
max
(a,b,c)。5.根据权利要求1所述的舰船局部基准动态标校方法,其特征在于,步骤(9)中角度延伸的偏差角θ的计算方法为:设舰船整体长度为l,通过点位测量获得对舰船局部长度l1区域的纵向偏差数值a1,进而计算出l1区域偏差角度θ
a
,再计算出整个测量区域的理论偏差角6.根据权利要求1所述的舰船局部基准动态标校方法,其特征在于,步骤(9)按照下列特征制作待标校设备的设备安装基座:一是对设备安装基座标绘出中心线,待标校设备与中心线平行度不低于0.2mm;二是对安装平面进行打磨处理,平整度在1m2范围内不超过0.3mm;三是设备安装基座一侧设置两个凸台靠面,靠面平整度在1m2范围内不超过0.1mm,凸台外靠面与基座中线平行度不小于0.2mm;四是设置用于调整的可微调腰型孔。

技术总结
本发明涉及一种舰船局部基准动态标校方法,包括下列步骤:在舰船局部区域进行测量点位选取,确定测量点位的空间坐标;拟合出舰船目标测量区域的平面坐标系及空间坐标,生成纵向水平线、船中线、横向水平线;采用基于变换坐标的最小区域法的直线度误差评定方法,计算最小条件评定的直线度误差t;根据船体的建造长度,对应查询船体中线和水平装配偏差最大值,作为偏差计算值;确定划线偏差,计算总误差;将点位测量的局部偏差延伸到整个测量区域的整体偏差,进行长度和角度的延伸折算;制作局部基准安装平面和待标校设备的设备安装基座;设备安装基座固定。备安装基座固定。备安装基座固定。


技术研发人员:张博勋 候雪剑 李东宸 张建强 刘元魁 董方晨
受保护的技术使用者:中国船舶集团有限公司系统工程研究院
技术研发日:2022.06.08
技术公布日:2022/9/30
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