获取舰船液舱数字表面模型的数字立体摄影测量方法

采用非接触测量方法—数字立体摄影测量技术获取舰船液舱的数字表面模型(DSM)。摄影测量可在瞬间获取被测目标最大信息,得到大量点的三维坐标。介绍了纹理点投影,立体相机的组成,旋转(水平360°竖直90°)摄影的方式以及纹理点匹配得到点的三维坐标形成DSM的全过程。实验数据显示某船舱的DSM,论证了本文方法的可行性。     

基于数字化技术的轴类零件圆度误差测量方法研究

轴类零件的圆度误差会影响零部件的使用寿命。针对以往测量法存在的不足,提出了一种基于数字化技术的轴类零件圆度误差测量方法。该方法采用数字化非接触式激光测量方式对轴类零件的轴端面、轴径面进行测量采集三维数据点;对轴端面数据点进行稳健平面拟合获取轴端面所在平面的平面特征值;将轴径面上数据点投影到轴端面所在平面上获取投影点;采用投影点和轴端面所在平面的平面方程求解几何圆方程,求取几何圆参数;根据投影点与几何圆参数从而求取轴类零件的圆度误差值。通过实验验证表明,该算法在对轴类零件的圆度测量方面具有较好的实用性且精度满足要求。     

基于点云匹配的船体分段对接特征辨识方法

船体分段合拢对接过程中,需要对合拢面结构对接特征进行位置测量.目前采用的全站仪测量方法依赖人工放置标靶,难以覆盖合拢面上所有对接特征,且安全性低.随着三维激光点云扫描技术的发展,现阶段已经能够对船体分段进行大范围高精度的三维点云扫描采集.因此,提出一种在三维点云中有效辨识合拢面结构对接特征的方法,将船体分段点云与理论设计模型间进行层次化的匹配,自动识别得到扫描点云中的对接特征.最后在实际点云数据上进行了试验,验证了所提方法的有效性.     

基于三维点云的加筋圆柱壳体圆度测量及初挠度计算

加筋圆柱壳体的圆度是保证其抗压强度的重要指标之一。针对传统圆度测量中基于等分点进行激光测量的方法存在效率低、空间有限条件下操作性差等问题,提出了一种基于三维点云数据的圆度测量及初挠度计算方法。该方法通过自动扫描以获取离散的空间点云数据,然后以点云数据为基础,采用肋位特征点定位、剖面投影以及圆拟合等处理方法,对特定肋位测点的初挠度进行计算。结果表明:该方法与等分测量法获得的初挠度计算结果相吻合,可有效提高圆度测量的效率。     

锚绞机滚筒的有限元分析和试验研究

滚筒是锚绞机中关键的零部件,研究其工作时的应力情况具有重大的意义.采用三维CAD软件SolidWorks建立滚筒组件三维实体模型,用大型有限元MSC.Nastran软件对其进行了线性静力和强度分析,同时测量了滚筒组件内部特征点的应力值,验证了有限元模型的正确性,为滚筒的优化设计提供了依据.     

三维激光扫描技术在北江航道沿线水上物外观测量中的应用

针对北江航道沿线水利枢纽、桥梁和丁坝等建筑物结构复杂、常规测量施测困难和测量精度偏低的问题,对三维激光扫描测量技术进行了研究。依托北江某段航道项目,采用三维激光扫描技术,获得航道沿线水上物外观高精度三维点云数据,为航道扩能升级设计提供精细地形图,并建立三维可视化模型,为依托项目BIM设计提供了精细、丰富的测绘成果数据。研究表明,三维激光扫描技术可为航道设计提供丰富的测绘成果,具有良好的技术优势。     

三维曲面钢板多点数字化成形技术

多点成形是金属三维曲面柔性成形新技术，以多点成形技术为核心，集成多点CAD／CAM软件、计算机集散控制系统以及压力机等，构成钢板多点数字化成形系统。可以实现三维曲面铜板从形状输入到成形过程的数字化。应用分段多点成形工艺，可以在小设备上成形大尺寸钢板，而不用将其分割为小块；应用多点闭环成形工艺，可以减小钢板的成形误差；从应用实例看出，该技术可以用于船体外板的柔性成形。     

基于三维激光扫描的动态沙方量测量及点云修正

针对水路运输中传统沙方量测量方法精度差、耗时多的问题,提出基于三维激光扫描技术的动态沙方量测量方法。采用静态标定实验得到三维激光扫描系统在沙方测量试验中相对误差为2.46%,满足现场测量要求,然而在动态测量实验中由于扰动误差的存在,使得测量误差超过允许范围,因此需对点云进行修正,降低扰动误差的影响。选取曲面拟合法对静态测量所得点云进行分析,实验数据与拟合数据吻合度为99.8%,从而验证了曲面拟合在修正点云中的适用性。动态扫面点云修正结果显示,动态测量相对误差由修正前的5.37%减小至2.97%,处于现场允许误差3%以内,从而进一步验证了三维激光扫描技术用于沙方量的动态测量的可行性。该方法充分发挥了三维激光扫描技术高精度、高效率和高速等特点,不仅在行船过程中可快速获取沙方量,同时可获取扫描对象三维空间内的详细信息进行数字化建档。     

基于红外图像的助降运动参数测量研究

文章提出了飞机着陆(着舰)光测引导新体制与新方法,通过机载摄像机对红外特征点的提取,用光测图像技术实时测量飞机着陆(着舰)过程的三维轨迹、速度和姿态,解决了飞机着陆、着舰运动参数实时测量的难题。     

基于曲面测量点数据的船体曲面板成形检测

船体双曲度外板制造完成后,造船工人使用样板或者样箱检测钢板的成形形状。然而,这种人工的检测模式不满足自动化成形和检测的需要。文章采用激光全站仪测量待测钢板的曲面特征点数据,根据该数据和设计曲面数据对曲面进行粗定位,采用迭代最近点（ICP）算法对曲面进行精细定位,在此基础上,提出曲面成形度评估的曲面欧式距离差值图和高斯曲率差值比量化评价方法。通过曲面测量案例验证该方法的有效性,计算结果表明该评估方法有效,能满足船体双曲度外板成形检测的要求。     

基于Direct3D的雷达P显在通用计算机上的实现

随着电子技术和计算机技术的发展,基于计算机的多功能光栅显示器已成为雷达显示的一种趋势。多功能雷达显示器功能丰富但是运算量大,文章提出了利用Direct3D组件的强大功能驱动显示处理器（GPU）实现雷达的PPI显示。利用Direct3D灵活的坐标变换功能实现了雷达量程切换、舰首向上、偏心、空心、挖心显示功能。基于Direct3D的PPI显示可以节省大量CPU运算资源,并能取得更快的显示速度和更好的显示效果。     

基于全站仪的海洋钢结构物三维精度检测分析方法及应用

通过基于全站仪的三维精度检测分析方法的应用,实现对钢结构建造实物模型的三维整体描述,提供一种三维高精度检测分析方法。该方法能对实物模型进行整体及局部建造偏差分析,保证钢结构建造的后续工作顺利实施。开发了大型海工钢结构物建立物方基准模式及搬站测量模式,使得现场操作灵活方便。实现与建造实物模型和建造场地之间的数字化对比。     

测量技术在钢制导管架尺寸控制中的应用

结合钢制导管架建造的特点,重点总结和介绍了海洋钢制平台导管架建造阶段所使用的测量技术及其精度控制中应该注意的事项,以期达到相互学习和交流的目的。     

修船承接海工船分段结构管焊接的质量控制

文章主要阐述了大长径比低碳高强度结构钢管件的焊接质量控制,在施工过程中采用了先进仪器及传统测量技术相结合的测量方法,且每一道工序配合相应的图片,对以后相同类型的管件焊接具有直观的现实参考价值,形成了完备的生产施工工艺及质量管控流程。     

船体曲形外板成形加工的无模检验

船体曲板构件的成形检验大多采用效率较低,材耗大,手工测量为主的样板/样箱进行实体靠模检测。文章提出了一种基于GPS技术和光电原理综合运用的船体曲板成形加工的无模检验方法,该方法通过特定装置对加工成形后的船体曲板上纵、横向检测点进行空间定位和测量,并采用Matlab编程实现测量数据的自动化分析与处理, 既可用于船舶三维数控弯板机的加工检测,也可用于其他方法加工船体曲板的加工检测。     

三维地面模型测量技术在水运工程中的应用

码头、航道等水运工程的三维设计、BIM设计需要更精细的、直观的、全覆盖的三维地面模型。利用多波束测深技术、无人机航测技术和三维激光扫描技术采集高精度的测量点云数据,基于AutoCAD、Civil 3D等软件平台,建立高精度、直观的三维地面模型的技术方案,结合工程实例进行论证分析。结果表明,从陆域到水域再到局部重点建构筑物三维测量内外业技术解决方案合理、效果显著,能较好地满足三维设计、BIM设计等要求,具有较高的应用和参考价值。     

重力式码头沉箱接缝检测方法研究与改进

针对重力式码头沉箱安装接缝难以检测的问题,分别采用水下机器人、多波束扫测、三维声呐扫描技术进行检测。检测数据表明:水下机器人对沉箱接缝的检测效果直观、准确度较高;多波束测深系统对沉箱接缝具有一定的识别能力,但对于缝宽较小及距离较远的接缝分辨率较差;三维声呐探测扫测精度高,但扫测范围小且效率低。从测试原理上分析各种方法测试优缺点产生的原因并根据检测需求自主设计了三维声呐测量支架,实现对沉箱接缝任意深度量测,并结合工程实例取得良好的测试效果,为沉箱接缝检测方法的选取提供借鉴。     

环氧沥青混凝土在济南黄河三桥中的应用

环氧沥青混凝土是一种理想的钢桥面铺装材料,具有较高的强度与较强的低温抵抗变形能力。其温度稳定性与耐久性均非常优异,能够很好的满足钢桥面铺装的要求。结合济南黄河三桥施工工程,分析了环氧沥青混凝土的特点,介绍了济南黄河三桥钢桥面铺装工程环氧沥青混凝土的施工工艺、施工难点及其解决措施。     

基于地面三维激光扫描技术的跨河建筑物测量

传统方法在测量桥梁等跨河建筑物时,存在精度低、耗时长等缺点。在论述三维激光扫描测量原理的基础上,提出利用地面式三维激光扫描方法对跨河建筑物进行测量。以某内河桥梁测量为例,对单站点云配准后进行整体坐标转换,获取目标点云成果,并将若干检查点的点云坐标与RTK坐标进行对比以验证精度。结果表明：地面式三维激光扫描测量成果点位精度优于6 cm,能够满足城市跨河建筑物建模的需求,可为三维激光扫描技术在市政测量方面的应用提供经验。     

基于有限元和神经网络的主动加热红外无损测厚技术

提出了通过对平板进行单面主动加热,根据平板的热响应测厚的红外无损测厚技术．使用有限元数值计算,得到了不同厚度、加热热流、加热温度、加热区域形状、加热面积下的碳钢平板热响应．使用BP神经网络(NN)建立了热响应与板厚之间的非线性映射,神经网络的训练和测试表明该方法具有较高的精度和较好的推广性．实际应用中可使用红外热像仪记录平板表面的热响应．提出的红外无损测厚技术具有单向性、不接触等优势,具有良好的应用前景．