潜艇建造中的全站仪高精度转站方法

[目的]应用全站仪对潜艇总段耐压壳体进行测量时,由于壳体分层、结构物遮挡等原因,需在多个不同位置架设全站仪才能完成整个舱段的测量,而全站仪自身转站功能限制条件大,无法满足潜艇内部测量的复杂环境要求,也难以保证较好的总体测量精度,因此提出一种新的高精度转站方法。[方法]该方法是在不同站位下均测量设定的几个相同公共点,利用各站位下的公共点坐标设计算法,自动建立多级转站关系,[结果]有效提高了转站精度和测量效率。[结论]实验表明,所提方法在多级转站条件下仍能保证总体测量达到亚毫米精度,可以满足潜艇建造的高精度测量要求。     

自动照准型全站仪配合跟踪靶球测量可行性及精度验证研究

文章针对全站仪在船舶修造领域尚无法完全满足测量精度和效率的问题,提出了一种利用带有自动照准功能的全站仪配合跟踪靶球进行测量的方法,该方法实现了对测量目标的自动跟踪,消除了人工瞄准带来的人为误差,提高了测量数据的稳定性,同时,提高了转站测量时公共点的测量精度,降低了测量系统的整体误差,试验结果表明该方法具有实际可行性。     

分光光度计测量结果的不确定度评定

测量不确定度是对测量结果而言,表达这个结果分散性程度的参数,是计量学中的一个重要内容。本文对分光光度计校准过程的透射比示值误差测量结果的不确定度和波长示值误差测量结果的不确定度进行了评定,给出了评定方法、步骤及结果,并对测量不确定度进行了讨论。     

基于联合平差的船台测量场标定方法研究

针对船台测量场中由测量误差和算法误差所引起的公共点位置偏差,本文采用联合平差算法实现船台测量场的标定,该方法基于最小二乘原理和条件平差给出船台测量场公共点位置的误差方程和约束条件方程,并根据此方程得到满足船台测量场公共点位置误差最小的坐标转换参数求解方法。实验结果证明,该方法有效减少了利用多级转站方法构建船台测量场时的公共点位置误差。     

拖曳水池标模阻力复合航次试验不确定度分析

参考国际拖曳水池会议(ITTC)推荐的规程,对船模拖曳水池的阻力试验进行不确定度分析。根据船模阻力试验的流程,确定试验过程中的误差源;根据不确定度的传递方程,确定误差源对试验结果的影响;基于一艘船模标准模型进行带舵的复合航次重复试验,并根据试验误差源分析得到试验结果的不确定度。在此基础上,提出降低试验不确定度的方法。分析结果表明,在95%置信水平下(k=2),总阻力及其主要水动力系数的不确定度均小于1%,试验结果可作为标模基准校验使用。     

大型柱壳结构激光圆度检测的转站技术

利用矩阵转换的方法,通过对转站前后6个公共检测点的测量,建立三维坐标包含转站位置参数的矩阵方程,通过对矩阵方程数值求解,确定了转站前后坐标转换矩阵。通过对单站与转站测量的结果进行比较,验证了此方法的有效性,从而实现了高精度的转站测量。     

等精度直接观测平差的不确定度评定

测量不确定度是测量结果带有的一个参数，用以表征合理地赋予测量结果的分散性。不确定度是说明测量水平的主要指标，是表示测量质量的重要依据。本文旨在利用测量不确定度评定方法引入航海船位误差理论中，通过采用不同的不确定度评定方法进行比较，使船位误差理论更趋丰富。     

闸门开度示值误差测量结果的不确定度评定

介绍了闸门开度计闸门开度示值误差测量结果的不确定度评定方法。按照测量不确定度的传播规律建立数学模型,通过对各分量标准不确定度分析计算,实现对不确定分量的汇总,求出合成不确定度和扩展不确定度。结果表明,闸门开度示值为1.0m时,扩展不确定度为4.02m。     

船用板材自由场声学测量试验方法

为了有效评估大样品船用板材水下声学性能,在室内消声水池中模拟开展了钢板试件验证性试验,给出了船用板材水下声学性能测量方法,通过与理论公式结果进行比较,确定了误差的范围,验证了方法的有效性,并结合不确定度分析对试验结果进行分析。将该方法应用到船用板材透声性能的测量中,具有一定工程意义。     

考虑算法的实船试航船速测量不确定度分析

实船试航中影响船速测量结果的因素很多,对其进行测量不确定度分析时应考虑的不确定度来源也有很多。采用“测量不确定度表示指南”规定的方法,将船速算法作为不确定度源,对其测量结果进行了不确定度分析。不确定度分析以某油船为例,分别考虑了实际航速平均法和逐点法两种算法,并对两种算法得到的结果作了讨论。     

水声定位标定系统水下基准位置不确定度分析

水声定位标定系统中水下基准(模拟目标声信号)位置的测量精度直接影响到对水声定位系统定位误差的考核。通过对水下基准中心位置不确定度的分析,为系统减小水声定位系统测量误差提供了理论参考,经海试证明该不确定度分析方法对提高水声定位系统标定精度有效。     

基于多站位点云数据的大面积甲板平面度计算方法

大面积、长距离精度测量和数据处理成为舰船建造精度控制技术的发展方向。基于多站位下全站扫描仪测量甲板平面度获得的点云数据，提出一种平面度高效计算方法。利用全站扫描仪多站位下获得的点云数据及公共点坐标（标靶）进行解算，求出坐标系转换参数，完成坐标系统一；利用最小二乘法完成平面拟合，旋转拟合面求出平面度结果。采用MATLAB仿真验证该计算方法的准确性和有效性，表明其适用于大面积甲板平面度测量。     

基于频率特性的传感器动态测量不确定度评估

文章以《测量不确定度表达指南（GUM）》中的B类评定方法为基础,根据传感器的频率特性,以幅频特性计算动态测量的相对误差,评估测量值区间半宽和置信因子,然后进一步结合相频特性,评定传感器动态测量不确定度,从而提出了一种基于传感器频率响应特性的测量不确定度评估的通用方法。最后以一种加速度传感器的振动实验为例,验证了上述方法。     

基于EKF的双站测向无源定位跟踪方法研究

对双站测向无源定位跟踪方法进行了研究,分析了双站交叉定位的基本原理,采用扩展卡尔曼滤波对三维空间中的机动目标无源定位跟踪问题进行了仿真分析。仿真结果表明,在假设的仿真条件下以及测向精度为0.001rad时,对机动目标定位跟踪的相对测距误差保持在2%以下,滤波跟踪效果良好,表明该方法对无源定位跟踪是有效的,对工程应用有一定指导意义。     

柴油发电机组H_2励磁控制器的研究

船舶电力系统电压的稳定性主要取决于船舶电站同步发电机调压系统的电压响应特性.为了抑制负荷扰动的影响,提高同步发电机调压系统的动态性能,将H_2控制理论应用于同步发电机调压系统的设计,将系统的性能要求转化为标准H_2控制问题.首先分别建立相复励装置和无刷励磁同步发电机的数学模型,然后建立采用H_2励磁控制器的同步发电机调压系统的数学模型.针对外部干扰和模型的不确定性,H_2励磁控制器的设计可以归结为混合灵敏度问题.在分析同步发电机模型不确定性的基础上,合理地选取加权函数,通过解Riccati方程,得到H_2励磁控制器.计算机仿真结果表明:设计的H_2励磁控制器,能在充分考虑系统模型不确定性的情况下,有效地提高系统的动态性能和抑制扰动的能力,改善船舶电力系统电压的稳定性.     

关于GPS静态测量同步环闭合差限差的探讨

GPS静态测量技术已在交通、水利等领域得到广泛应用,但测量数据的同步环闭合差核验往往很难达到现行测量规范的限差要求。通过系统分析GPS静态测量中同步环闭合差的产生原因,认为现行测量规范中同步环闭合差的限差值可能存在一定问题,进一步尝试推求同步环闭合差的限差参考值,并结合具体的工程实例进行验证和说明。     

基于相位差变化率的机载无源定位研究

单站无源定位的核心难点是如何实现无源测距问题。利用目标角度和角度变化率信息对观测站和目标间的距离进行解算,通过定位误差的几何分布（GDOP）对单次定位的距离测量精度进行了仿真分析。由于观测器在运动过程中对固定辐射源目标进行无源测距的精度不高,用卡尔曼滤波对多次定位进行了滤波处理。通过单次和多次定位精度的仿真验证了该方法是一种高精度的定位方法。     

高精度测量在渤海湾单点导管架安装过程中的应用

从利用海洋废弃导管架出发,介绍为实现海洋平台导管架陆地和海上部分的对接,废弃导管架陆地部分与海上部分的主要测量内容和测量精度要求;分析导管架测量与常规测量比较存在的主要难点;提出几何测量方法较常规传统测量存在的误差传递积累和测量精度低而言,简便、易操作、精度高;介绍几何法测量的具体原理和计算公式,说明导管架桩腿之间距离以及导管架倾斜角度精确测量的详细步骤和计算方法,并对桩腿之间距离的误差、倾斜角度误差传播公式进行推导;结合实例说明导管架安装精确测量的过程,计算测量结果和测量误差,总结导管架安装几何方法测量的基本经验。