船体分段测量数据配准技术研究与应用
船舶测量技术的介绍与使用方法
船舶测量技术的介绍与使用方法船舶测量技术是航海领域中至关重要的一项技术，它能够帮助船舶准确测量其尺寸、重量以及其他相关参数。
在航海过程中，准确的测量数据对于船舶的安全和航行计划至关重要。
在本文中，我们将介绍几种常见的船舶测量技术以及它们的使用方法。
一、激光测距技术激光测距技术是一种现代化的测量技术，它利用激光束测量目标物体与测量仪之间的距离。
在船舶测量中，激光测距技术可以用来测量船舶的船体长度、船宽以及各个部位的距离。
通过激光测距技术，船舶管理人员可以准确了解船舶的尺寸，从而更好地规划装载和物料管理。
使用激光测距技术进行船舶测量非常简单，只需要将激光测距仪瞄准目标位置，即可通过仪器显示的数字获得测量结果。
在进行船舶测量时，需要注意仪器的稳定性和测量的准确性，以确保测量结果的可靠性。
二、声纳测深技术声纳测深技术是一种常见的船舶测量技术，它利用声波在水中的传播速度和返回时间来测量水深。
对于船舶来说，知道水深是至关重要的，特别是在航行过程中需要避免浅水区域。
通过声纳测深技术，船舶可以准确测量水深，并及时做出相应的调整。
使用声纳测深技术进行船舶测量需要安装声纳测深仪器，该仪器通常会通过声纳传感器发射声波，并记录返回的声波到达时间来计算水深。
在使用声纳测深技术时，需要注意水声传播的速度会受到水温、盐度等因素的影响，因此需要进行相应的修正。
三、测流技术测流技术是船舶测量中的另一项重要技术，它主要用于测量水流的速度和方向。
在航海过程中，了解水流的情况可以帮助船舶选择适当的航线，以提高航行效率。
测流技术可以通过安装流速计等设备来进行测量。
使用测流技术时，需要将流速计等设备安装在船体底部或引航桩上，测量水流的速度和方向。
通过测流技术获得的数据可以帮助船舶管理人员制定合理的航行计划，从而更好地应对复杂的水流环境。
四、红外测温技术红外测温技术是一种非接触式的测量技术，它可以帮助船舶管理人员测量船舶各个部位的温度。
在航海过程中，船舶的部件温度可能会受到各种因素的影响，因此了解温度信息对于保障船舶的正常运行非常重要。
船舶建造分段搭载精度的控制和优化
船舶建造分段搭载精度的控制和优化摘要：船舶建造分段搭载的传统测量方法效率低下，占用吊机时间较长；需要在现场对余量进行切割，需要对分段进行复位作业；很多分段需要进行二次定位，影响船台周期；传统的测量手段很难对船体分段在船体成型过程中的变化进行有效统计，为反变形的施放及无余量生产提供数据支持。
传统造船业采用的船舶建造测量手段比较落后，明显不适应现代造船对时间、精度的要求。
关键词：船舶建造；分段搭载精度；控制；优化；引言船舶搭载（Shipcarrying），是船舶建造的核心步骤，更是至关重要的环节。
船舶搭载，其自身具有着建筑时间短、劳动力强度低、建筑成本低、便于集中管理、提高狭小空间的质量等功能优势。
在一定程度上，伴随着船舶搭载相关技术日新月异的发展，可谓开启了我国船舶建造业发展的新空间，让我国船舶建造业可以稳步开创新的里程碑。
那么，基于在船舶搭载过程中，最为关键的就是分段搭载实际精度的控制。
为了能够更好的保证船舶搭载的效率及质量，就必须对船舶建造中分段搭载实际精度的控制予以深度分析，制定出较为科学的优化措施，以提升船舶建造中分段搭载实际精度控制的效果，促进我国船舶建造业的进一步发展。
1.重要意义根据相关调研数据，目前大多数中国造船企业非常重视船体建造的精度控制技术。
这些企业以船体分段建造精度为控制目标，通过精度控制技术和适当的建造工艺实现对不同部件的控制。
此外，一部分中国造船企业还会学习国外先进造船技术和精度控制技术，在造船过程中进行更加全面的检查和验证，以保证船舶建造的安全性、可靠性和合理性。
研究精度控制技术，分析船舶建造过程中各钢板的使用误差和热变形，可有效节省造船的物力和财力，降低劳动生产率，提高造船质量。
加强对船舶精密控制技术的研究和应用，将船舶建造过程中产生的误差控制在要求范围内，确保船舶性能达到预期效果，提高船舶安全性。
将精度控制技术应用于船舶建造，可有效提高船舶的生产质量，减少操作过程中的差错和误差，保证船上旅客和货物的安全，提高船舶运行效率，为船东实现价值，有助于提高我国造船业在国际造船市场上的竞争优势。
全站仪测量船体分段表面精度方法研究
上 各 点 。例 ：在 通视 分段 的任 意Ｏ点放 置全 站仪 ， 点为水 线 １ 上一基 准
点 ，在全 站 仪对 边 测量 模 式下 ，仅 调 解 Ｖ＝Ａ ｈ，得 到 ４ 点 ， ４ 点即为 水线２ 上的点 （ 由于船 体 外表 面 的 曲面 变化 ， 、 ４ 的水平 距 离一 般不
为０ ） ，见 图 １ 。全站 仪采 用球 坐标 系 ， 厶 、 厶 为 实测 平距 ， 水平 角 ０，竖角 。则 点坐 标 ：
ＮＡ Ｖ ＡＬ Ａ Ｒ Ｃ ＨＩ Ｔ Ｅ Ｃ Ｔ ＵＲ Ｅ Ａ ＮＤ Ｏ Ｃ Ｅ Ａ Ｎ Ｅ Ｎ ＧＩ ＮＥ Ｅ Ｒ Ｉ ＮＧ 船 舶 与 海 洋 工 程 ２ ０ １ ４年 第 ３期 （ 总第 ９ ９期 ）
全站仪测量船体分段表面精度 方法研究
白 冰 ， 刘玉 亮 ，郑 绍春
、 为实
关键词 ：全站仪 ；船体表面 ；精度控制 ；垂直扫描 中图分类号 ：Ｕ ６ ７ １ ． ９ ９ 文献标 志码 ：Ｂ 文章编号 ：２ ０ ９ ５ ． ４ ０ ６ ９（ ２ ０ １ ４ ） ０ ３ — ０ ０ ７ ２ ． ０ ２
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｍｏ ｓ ｔ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍａ ｙ ｏ ｎ ｌ ｙ ｆ ｏ ｃ ｕ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｈ ｕ １ １ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｓ ｂ ｕ ｔ ｎ ｅ ｇ ｌ ｅ ｃ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ．
船体分段测试及数据处理技术
船体分段测试及数据处理技术船体分段测试及数据处理技术在船舶制造中扮演着重要的角色。
它们是确保船体质量和性能的关键步骤，能够保证船舶在各种运输和海洋环境中的安全和可靠性。
本文将介绍船体分段测试的基本原理和数据处理技术，并探讨其在船舶制造中的应用。
一、船体分段测试原理船体分段测试是指在船体制造过程中对船体进行各个部分的测试和评估。
它通过对不同船体分段进行力学测试、物理测试和材料测试等多种测试手段，来验证船体分段的质量和性能是否符合设计要求。
船体分段测试的基本原理可以概括为以下几点：1. 力学测试：通过对船体分段进行负载测试和弯曲试验，以确定船体结构在各种负载条件下的强度和刚度。
这些测试将船体分段置于模拟实际操作条件下的负载，以评估其结构的强度和稳定性。
2. 物理测试：包括船体水密性测试和船体的防护性能测试。
水密性测试用于验证船体分段的密封性能，以确保船舶在浸水或遇险情况下能够保持良好的浮力。
防护性能测试则用于评估船体分段的抗腐蚀和耐磨损性能。
3. 材料测试：通过对船体分段所使用的材料进行化学分析和物理性能测试，以确保其质量和可靠性。
这些测试可以评估材料的力学性能、化学成分和耐久性，从而保证船体分段的材料符合设计要求。
二、船体分段测试数据处理技术船体分段测试所获得的大量测试数据需要经过处理和分析，以便得出准确和可靠的结论。
以下是一些常用的船体分段测试数据处理技术：1. 数据采集与记录：通过使用传感器和数据采集设备，实时采集和记录船体分段测试过程中的各项参数和数据。
这些数据包括力学参数、物理性能、材料性能等，可以为后续的数据处理提供基础。
2. 数据清理与整理：在数据采集过程中，常常会产生一些无效或异常数据。
数据清理与整理是对这些数据进行处理的过程，目的是去除错误或不合理的数据，保证数据的完整性和准确性。
3. 数据分析与建模：通过对船体分段测试数据进行统计分析和建立数学模型，可以揭示船体结构和性能之间的关系。
测绘技术在船舶工程中的实际应用
测绘技术在船舶工程中的实际应用近年来，随着科技的不断进步和船舶工程的快速发展，测绘技术在船舶工程中的应用也得到了广泛的关注和应用。
测绘技术的精确性和高效性为船舶工程提供了重要的支持和保障，使得船舶工程的建设和维护变得更加高效和安全。
首先，测绘技术在船舶工程中的一项重要应用是船体测量。
船体测量主要是通过测绘技术对船舶内外部进行精确测量，以获取准确的信息。
在船舶建造过程中，船体测量可以用来确定船体的形状和尺寸，以确保船体的准确建造。
通过使用三维测量技术，测绘人员可以实时监测船体的形状和尺寸变化，及时调整船体的建造进度，避免出现尺寸偏差，确保船舶的结构安全。
此外，在船舶维护和修理过程中，测绘技术可以帮助工程师精确测量船舶的损坏程度，确定修理方案，并监测修理过程的进展，提高修理效率和质量。
另外，测绘技术在航道测量中也发挥着重要作用。
航道测量是保证船只安全通行的基础工作，对船舶的航行安全具有重要意义。
利用测绘技术，可以对船舶航行的水域进行测量和绘制航道地图，包括水深、水位、流速、潮汐等信息，提供给船舶航行员进行参考和导航。
通过精确的航道测量，可以避免航线偏离、搁浅等危险，保证船只安全通行。
此外，测绘技术在船舶设计中也有着不可或缺的作用。
利用测绘技术，可以对船舶设计的各个参数进行精确测量和分析，包括船体形状、载荷分布、重心位置等。
在船舶设计过程中，测绘技术可以帮助船舶设计师确定船体形状和结构，提供准确的数据作为设计依据，确保船舶设计的科学性和安全性。
同时，测绘技术还可以帮助船舶设计师对船舶的性能进行评估和优化，提高船舶的航行性能和经济性。
另一个值得注意的方面是，测绘技术在船舶工程中的应用也在不断创新和发展。
例如，随着无人船技术的不断成熟和应用，测绘技术在无人船工程中的应用也变得越来越重要。
无人船工程需要精确掌握船舶的位置、动态变化和环境信息，来实现自主导航和控制，提高无人船的安全性和效率。
测绘技术通过精确的无人船测量，可以实时获取船体位置和姿态，提供给船舶控制系统，实现自主导航和航行控制。
高精度大型船体分段模块称重方法
2.3 称重过程与方法 （ 1） 在分段模块下选择合适的称重点 ，并在各称重点处，将力传 感器以及千斤顶按图 1 所示安放到位。 （ 2） 将分段模块建造连接相 关附属结构拆除，保证分段模块在垂直方向上处于自由状态。 力传 感器调零。 每个千斤顶可采用手动或电动泵独立顶升。（ 3） 顶升各千 斤顶， 使各顶与分段模块称重点的工装完全接触， 使千斤顶承压。 （ 4） 检查分段模块状态，而后各千斤顶同步顶起，待分段模块整体全 部脱离支座的状态确认后，静止 3 分钟后，各力传感器同时读数记 录。（ 5） 各千斤顶卸载，重复 3-4 步，进行第二、第三次测量并读数记 录。 （ 6） 拆除千斤顶和力传感器，称重试验结束。 3 应用实例 本文中采用上述称种方法，首先根据模块结构形式，采用有限 元方法对模块进行了力学优化分析， 确定了称重点位置与个数，并 对相应的称重点结构进行了局部加强， 然后制定了详细的称重程 序，现场依据称重程序完成了 3 组大型船体分段模块进行了称重试 验，具体结果如下
广 泛 的 一 种 传 感 器[6-7]。 它 主 要 有 以 下 几 个 特 点 ：（ 1） 精 度
目前，随着造船生产工艺开发的需要，船体分段模块功能和复 高、测量范围广。 就力传感器而言，量程可达零至数百吨，精度达
杂程度越来越高，重量也越来越大，这些分段模块往往存在柔度大， 0.05%F.S；（ 2） 使 用 寿 命 长 ， 性 能 稳 定 可 靠 ；（ 3） 频 率 响 应 等 性 能 较
重量分布不均匀以及支承点跨距较大等特点 ，对船体建造施工提出 好；（ 4） 结构简单、体积小、重量轻、整体性好。
了很高的要求，需要对重量、重心进行严格科学的控制[1]。 但在建造
2.2 称重点位置确定与结构受力分析
论船体分段建造的精度管理和控制
论船体分段建造的精度管理和控制摘要：本文主要对船体分段建造的精度管理和控制进行分析和了解。
船体分段精度控制是通过科学的管理方法与先进的工艺技术手段，对船体分段建造进行全过程的尺寸精度分析与控制，用以提高工作效率，降低生产成本，保证产品质量。
因此，研究船体分段建造精度管理与控制技术对于整个造船行业来说都是非常必要的。
关键词：船体分段建造；精度管理；控制一、船体分段建造的步骤船体分段建造的信息经过精心设计，分为4个步骤：（1）建造船体分段的小组件，板材的拼接、型材的切割或者弯制、T型面板的拼装和焊接。
（2）分段的建造，由小组件和T型材的组合拼接，形成一定的开放式分段。
（3）船体总段的建造：由前面完成的小组立、小分段拼装起来，骨架外面的外板挂装，形成相对独立的封闭总段。
（4）总段上的附属结构，部分小件的安装，如桅杆，舱口，门，扶手栏杆等。
二、船体分段建造精度管理1. 船体建造精度管理的标准：一般包含“标准范围”和“允许极限”两档，主要内容：对钢材表面缺陷的规定；放样、划线和号料精度；加工精度；零部件建造精度；分段建造精度；船台安装精度；焊缝质量以及外形质量等要求。
2. 船体分段建造管理的理论基础：数据统计、尺寸链理论；技术核心是尺寸补偿量和加放，使之以补偿量取代余量；建立精度管理制度，完善精度检测手段和方法，提倡精度控制目标，确定精度计划，制定预防尺寸偏差的工艺等措施。
3. 加工余量加放原则：（a）等离子切割机切割补偿量的加放原则具体见设计部数控图或机器本身的补偿。
（b）油压机预弯板，边缘需加放50~100mm余量，具体根据实际情况而定。
（c）一般火工钢板四周不加放余量，具体由《全船精度管理方案》规定设置。
（d）火工艏柱、艉柱板上下（前后）各加放200～300mm余量，左右边缘加放30～50mm余量。
（e）艉柱、艏柱火工样箱板上下（前后）各加放100～150mm余量，左右边缘加放30～50mm余量。
（f）采用肋骨冷弯机加工的型材，型材端头加放400mm余量，或加放50～100mm，取用套筒或接一段型材加工后割除。
船体分段三维数字化测量数据配准
装配工艺 以及测量数据点集的分布特点 ， 提出 了一 种基 于单 位 四元数 的 ＬｖｎｅｇＭａｑａｄ 非线性 迭代 的最优 配准算 ｅｅｂｒ． ｒｕｒｔ 法 ．首先用一定 的基准 （ 肋骨对齐 ） 对测 量 的角 点数 据进行 初始变 换 ， 然后用单 位 四元数算 法对初 始变换 后 的数 据和 Ｃ Ｄ模型进行粗配准 ， Ａ 使变换后 的船体分段测量数据与 Ｃ Ｄ模 型数据处于小误差状态 ， Ａ 最后采用 基于 ＬＭ非 线性迭代 ． 法求全局最优配准参 数．实验结果表明 ， 该算法能很好地反映船体分段建造 中的实际情况 ， 为船体分段 的后续装 配提供 指导性 的依据． 关键词 ： 船体分段测量 ； 四元数法 ； 非线性迭代法 ； 配准
ＬＵ Ｔ ｏ Ｉ ａ ，Ｗ ＡＮＧ Ｚ ｎ —ｉ Ｉ ｎ —ｈ ｎ ，Ｌ ａ —ｏ ｇ ｏ ｇｙ ，ＪＮ Ｈｏ ｇ ｚ ａ ｇ ＩＢ ｏ ｓ ｎ
（ ｏ ｅｅｏ ｕｏ ａｉ ， ａｂｎＥ ｇ ｅｒ ｇＵ ｉｅ ｉ ， ａｂｎ１０ ０ ，Ｃ ｉａ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｔ ｔ ｎ Ｈ ｒｉ ｎｉ ｅｉ ｎ ｒ ｔ Ｈ ｒｉ ５０ １ ｈｎ ） ｌ Ａ ｍ ｏ ｎ ｎ ｖ ｓｙ
中图 分 类 号 ：Ｐ ９ 文 献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ：０ ６７ ４ （０ ０ ０ －３５０ Ｔ３ １ Ａ １０ －０３ ２ １ ）３０ ４ －５
Ｔｈ ａ ａ ｒ ｇ ｓｒ ｔｏ ｆ３ Ｄ ｉ ｉ ｌｍ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｔｆ ｒ ｈ ｌ ｂ ｏ ｋ ｅ ｄ ｔ ｅ ｉｔ ａ ｉ ｎ ｏ － ｄ ｇ ｔ ａ ｕ ｅ ｎ ｏ ｕ ｌ ｌ ｃ ｓ ａ
ｒｔ ｍ ａ ｅ ｎ ｕ ｉ ｕａｅ ｉｎ ｗａ ｒ ｐ ｓ ｄ．Ｔｈ ｌｏ ｔｍ ｒｔｍａ ｎ ｉ ｉ ａ ｒ ｎ ｆ ｒ ｔｏ ｆｍｅ ｓ ｒ ｄ ｃ ｒ ｅ ｉｈ ｂ ｓ ｄ ｏ ｎ ｔｑ ｔｒ ｏ ｓｐ ｏ ｏ ｅ ｎ ｅ ａｇ ｒ ｈ ｆ ｓ ｄｅ ａ ｎｔ ｌｔａ ｓｏ ｍａｉｎ ｏ ａ ｕ ｅ ｏ ｒ ｉ ｉ ｉ ｎ
船体分段划分方法研究概述
综述与评论Com prehens i ve Revi ew&Comm ent 船体分段划分方法研究概述钟宏才 向 东 谭家华(上海交通大学船舶及海洋工程学院) 提 要 本文介绍了国内外在船体分段划分方法上的研究状况,归纳了应遵循的分段划分原则,同时指出了分段划分方法研究的发展方向。
主题词 分段建造法 船体分段 设计1 引言 20世纪40年代中后期,焊接技术在造船中的应用发展了船体分段建造技术,并由此开始了分段划分方法的研究。
分段建造技术对船舶行业的影响是巨大的。
和船舶的整体建造方法相比,分段建造方法可以大大地缩短建造周期,也改善了工人的作业条件和船舶的建造质量。
但分段建造方法也带来了如何划分分段才能更适应建造的问题,即针对船型特点,结合船厂的生产设备和生产技术水平找出最优的分段划分方案来。
如何更合理地划分分段,国内外的造船工作者都做了大量的研究,本文介绍了国内外分段划分研究现状,并指出了分段划分方法研究的发展方向。
2 国内外的分段划分研究 分段的划分应适于船舶的建造,要满足可建造、易于建造和高效建造的要求,这就对船体分段有各种限制和要求,如分段结构的强度和刚度要求,改善作业条件的要求,满足船厂起吊运输能力的限制要求等等。
通常这些要求是以分段划分原则的形式提出来的,特别是在传统的造船模式下,分段划分的研究就是对分段划分原则的研究。
因此,确定合理的分段划分原则就成了船体分段划分方法研究的重要部分。
如文献[1]中提到分段划分的位置和分段的大小应当满足以下条件。
(1)为了保证分段在运输和起吊时分段有足够基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(2000024801);国家自然科学基金(59975059)的结构刚度,通常在划分分段时把分段端部或侧边划到靠近横舱壁、纵舱壁或甲板的位置;为了船台合拢时的焊接方便,分段的端接缝应与舱壁或者甲板间隔大约300mm,而且舱壁或甲板上的扶强材应在端接缝的相反方向。
造船精度测量分析系统介绍及应用
造船精度测量分析系统介绍及应用孔宁摘要：基于高精度智能全站仪和现代计算机技术的分段检测、搭载、定位造船精度测量分析系统运用于“海洋石油720”船1010分段型尺寸检测定位，本文首先概括了造船精度测量分析系统的原理及功能，系统中坐标系的建立方法，系统中特殊的测量功能，并针对1010分段进行了实际应用，对于其他船型分段检测与定位具有一定的参考作用。
关键词：全站仪机载程序精度控制分段检测1 造船精度测量分析系统简介：1.1 精度测量系统全站仪虽然是角度和距离的测量仪器，但它还配备有微处理器（CPU）系统，具有运行应用程序的能力，并且可与计算机进行联机通讯，以全站仪为主传感器的测量系统已经广泛应用于工程测量和工业计量等领域。
由于造船厂环境及检测目标的复杂性，上述测量系统并没有单独为船舶制造业中的工业检测提供针对性的解决方案。
随着韩国造船技术的学习和推广，造船精度管理理念的深化，基于全站仪的造船精度系统逐步发展起来。
在掌上电脑（PDA）中开发并运行应用程序，用数据线连接并控制全站仪进行测量，接受存储测量数据进而对数据进行简单的计算分析，直到现在都是船厂精度控制数据采集的主要方式。
精度测量系统就是开发造船精度系统PDA端的软件。
图1 PDA+数据线+全站仪精度测量系统精度测量系统是利用VS2008的IDE和C#语言，基于WINCE5.0嵌入式移动平台开发，在分段数据采集、分段型尺寸测量、设计数据对比分析、余量划线、分段搭载定位、水尺划线、主尺度测量等过程中提供简洁、快速、准确的测量、计算、控制，配合已经开发成熟的精度管理三维模拟搭载精度分析系统，在船厂精度管理过程中发挥重要作用。
精度测量系统主要原理是：利用全站仪精确测定船舶分段或总段上若干特征点的三维坐标，应用PDA软件将这些特征点的三维坐标用特定的空间直角坐标系来组织，实时计算得到这些特征点的空间相对位置，并能够运用多种数学运算得到这些特征点、线、面间的各种几何量值。
一种船体分段测量点云自动匹配的算法
有得到重视 ， 直到 由于 计算机 的发展 ， 各个科 学技术包 括控制理论 ， 车辆 工程 学 ， 机械 ， 空 等理论 技术 的进 航
最 优 。实例表 明 ， 算 法 效 率 高， 采 用迭 代 方 法 求 最优 该 不
中 图分 类号 Ｌ６ ３ Ｊ７
测 量 点集 四元 数 法
四元 数法用动坐标系相对 参考坐标 系转动 的等效
文 献标 识 码 Ａ
转轴上 的单 位矢量 和转动角度 构成 四元数来描述动坐 标系相对参考坐标 系的方位关 系 。四元数 法有效免 了
万 向轴 锁 （ ｉ ｂ ｌｏｋ 的 问 题 。 Ｇ ｍ ａＬ ｃ ）
出一种 以全 站仪 测 得 的船 体分 段 测 量点 集 为处 理 对 象 ， 自 动进 行 测量 点数 据 与 ｃ Ｄ模 型 匹配 的 算 法。 该算 法基 于 Ａ
四 元数 理论 对测 量 点 集进 行 旋 转 和平 移 调 整 使 匹 配 结果
２ 基 于 四元数 的点 集 匹配数 学模型
＋２ 救 一２
１ 一 —２ ＋
匹配 目标 为基 于 最 ｔ － 乘 法 的最优解 问题 ， ｂ－
因此 ， 船体分段测 量点 云 自动 匹 配方 法 研究 对于 船舶
精度控制具有重要意义 。 点云匹配属于 计算 机 图形学 的研究 范 畴 ， 国内外 的专家学者 已经 提 出多种 匹 配 方法 ， 目前 这些 方 法 已 经在建筑、 医学 、 械 设计 等 行 业 中得 到 广 泛应 用口 。 机 ］ 但是 ， 这些行业 主 要针对 高 密 度点 云 与 自由曲面 的最
解， 不用 对测 量点 进行 初 始 匹配 ， 直接 进 行 自动 匹配 ， 可准
船体超大型总段快速测量技术研究的开题报告
船体超大型总段快速测量技术研究的开题报告一、题目船体超大型总段快速测量技术研究二、研究背景及意义随着国家经济的快速发展和全球贸易的增长，现代化的造船工业在中国得到了长足的发展。
为满足市场需求，船艇尺寸越来越大，超大型船艇的制造成为了造船工业的新趋势。
然而，超大型船艇的测量却成为了造船工业中的一个难点，传统的船体测量方法已经不能满足超大型船艇的测量需求。
因此，研究船体超大型总段快速测量技术，对提高造船工业的效率和质量具有重要意义。
三、研究内容和研究方法本课题的研究内容主要包括：1. 船体超大型总段快速测量技术的理论研究，包括影响船体测量精度的因素及其测量方法、船壳几何特征提取技术、船壳信息集成与管理技术等内容。
2. 船体超大型总段快速测量技术的方法研究，主要包括激光测距、数字化成像、光纤陀螺仪定位等技术的应用研究。
3. 船体超大型总段快速测量系统的开发，根据理论研究和方法研究的成果，开发一套完整的、快速高效、精度可靠的船体超大型总段快速测量系统。
本课题的研究方法主要包括文献研究、实验研究、数值模拟分析等方法。
四、研究进度计划和预期成果本课题的研究进度计划如下：第一年：开展船体超大型总段快速测量技术的理论研究。
第二年：开展船体超大型总段快速测量技术的方法研究。
第三年：开发一套完整的、快速高效、精度可靠的船体超大型总段快速测量系统，并进行实验验证。
预期成果：1. 船体超大型总段快速测量技术的理论研究成果，包括相关篇章论文和理论研究报告。
2. 船体超大型总段快速测量技术的应用研究成果，包括相关篇章论文和应用研究报告。
3. 船体超大型总段快速测量系统的开发成果，包括软硬件系统和相关说明报告等。
四、研究团队及工作计划本课题研究团队由船舶工程方面的教授和博士生，软件工程方面的教授和研究生组成。
具体工作计划：第一年：1. 船体超大型总段快速测量技术理论研究的分工与合作2. 船体超大型总段快速测量技术理论研究的文献查询和分析3. 船体超大型总段快速测量技术理论研究初步成果的讨论和整合第二年：1. 船体超大型总段快速测量技术方法研究的分工与合作2. 船体超大型总段快速测量技术方法研究的实验验证3. 船体超大型总段快速测量技术方法研究初步成果的讨论和整合第三年：1. 船体超大型总段快速测量系统的开发2. 船体超大型总段快速测量系统的实验测量验证3. 船体超大型总段快速测量系统开发成果的总结和分析。
浅谈全站仪在船体分段合拢中的应用
浅谈全站仪在船体分段合拢中的应用摘要：全站仪是一种集光、机、电为一体的高技术测量工具，随着造船精度不断提高，全站仪在造船测量中的应用范围越来越广。
文章首先简单论述了全站仪的组成和工作原理，然后就全站仪在船体分段合拢中的具体应用进行探讨、分析，希望能对有助于大家对全站仪工作原理和功能的认识和了解。
关键词：全站仪船体分段合拢应用随着社会发展和技术进步，许多测绘新技术在造船领域也得到了广泛应用，全站仪作为一种集测距、测角、数据自动存储能力于一体的智能化测量仪器，在窗体分段合拢中的应用已相当普遍。
全面熟悉全站仪的性能和原理，提高全站仪在锻体分段合拢重的应用效率，也成为业内关注的重点。
1全站仪的组成和工作原理全站仪是全站型电子速测仪的简称，全站仪是由电子经纬仪、数据处理系统、光电测距仪等各部分构成。
全站仪具有水平角、垂直角、距离测量作用，还具有较强的高差测量功能。
激光免棱镜技术，绝对编码测角技术，光电式双轴电子气泡技术和Win技术，为全站仪提供了强有力的技术支撑。
目前，全站仪的技术体系已经非常成熟，它在国防建设、工程建设和造船施工等方面都发挥了巨大的作用。
过去，钢尺、角尺、光学水平仪、经纬仪等传统设备，是传统造船测量最常用的设备。
这些设备造价低廉，成本较低，精准度和效率也较低。
全站仪、摄像测量仪等先进测量仪器应用到造船测量中后，造船效率得到显著提高。
全站仪的测量原理主要有两点，一是电子测距技术，一是电子测角技术。
其中，电子测距技术的基本原理如下：根据电磁波在空气中传播速度已知这一点，科学测定电磁波在被测距离上往返传播的时间，进而求得距离值。
在实际测距中，由于这种方法对测量时间的要求较高，所以操作比较困难，为此，人们常用脉冲法和相位法这两种改进后的方法来进行测距。
电子测角技术，顾名思义，就是用数字化和自动数字手段进行角度测量和测量结果显示的技术。
电子测角技术的核心是角码转换系统，目前常用的角码转换系统有两种，分别是光栅度盘“增量”法测角和编码度盘“绝对法”测角。
船舶建造分段搭载精度的控制和优化 王旭光
船舶建造分段搭载精度的控制和优化王旭光发表时间：2019-09-17T12:53:49.537Z 来源：《防护工程》2019年11期作者：王旭光[导读] 传统造船业采用的船舶建造测量手段比较落后，明显不适应现代造船对时间、精度的要求。
大连中远海运重工有限公司辽宁大连 116113摘要：船舶建造分段搭载的传统测量方法效率低下，占用吊机时间较长；需要在现场对余量进行切割，需要对分段进行复位作业；很多分段需要进行二次定位，影响船台周期；传统的测量手段很难对船体分段在船体成型过程中的变化进行有效统计，为反变形的施放及无余量生产提供数据支持。
传统造船业采用的船舶建造测量手段比较落后，明显不适应现代造船对时间、精度的要求。
关键词：分段搭载；精度；控制前言：考虑到散货船舷侧分段总组搭载过程中产生的错位会对后续分段搭载产生一系列精度影响，分析产生问题的原因，采取统一测量标准，应用精度分析软件ECO-G2对测量数据进行分析，通过模拟搭载，大大提高了散货轮舷侧分段总组和搭载时的精度，能够明显缩短定位时间和提高吊装效率，缩短了船坞周期。
1船体分段建造的步骤船体分段建造的信息经过精心设计，分为4个步骤：①建造船体分段的小组件，板材的拼接、型材的切割或者弯制、T型面板的拼装和焊接。
②分段的建造，由小组件和T型材的组合拼接，形成一定的开放式分段。
③船体总段的建造：由前面完成的小组立、小分段拼装起来，骨架外面的外板挂装，形成相对独立的封闭总段。
④总段上的附属结构，部分小件的安装（桅杆，舱口，门，扶手栏杆等）。
2舷侧分段常见精度问题及影响2.1首尾带线型的舷侧分段错位问题1）外板线型错位。
2）肋骨前后错位。
3）小隔舱底脚肋板错位。
4）端面不同步。
此问题的产生，导致外板线型不光顺，现场定位耗时过长，不但影响吊车的使用效率，而且影响后续分段搭载定位。
2.2对小甲板的影响左右舷侧分段端面同步出现问题时，小甲板吊装时左右甲板面产生错位，还造成落脚与槽型舱壁的错位。
船舶测绘技术的应用与改进方案探讨
船舶测绘技术的应用与改进方案探讨船舶测绘技术在海洋工程、海洋科学研究以及海上航行中起着至关重要的作用。
本文将探讨船舶测绘技术的应用领域，并提出一些改进方案以提高测绘精度和效率。
一、船舶测绘技术的应用领域船舶测绘技术广泛应用于以下几个领域：1. 海洋科学研究：船舶测绘技术为海洋科学家提供了重要的数据，帮助他们了解海洋环境、生态系统以及地质构造。
通过精确的测量和地图绘制，科学家可以掌握海洋资源分布情况、生物多样性以及海底地形等信息。
2. 海洋工程：船舶测绘技术在海洋工程领域应用广泛，如海上风力发电、油气勘探开发、海底电缆敷设等。
通过测绘海底地形和水下障碍物，可以为工程师们提供有效的参考，帮助他们规划和设计工程项目。
3. 航海导航：船舶测绘技术对于航海导航极为重要。
通过测量海洋水深、制作航道图、确定船位等信息，可以确保船舶的安全航行。
航海导航领域中的全球卫星导航系统（如GPS）与船舶测绘技术相结合，提高了导航的精确性和可靠性。
二、船舶测绘技术的现状与挑战目前，船舶测绘技术已经取得了许多成果，但仍然面临一些挑战。
1. 精度提升：精确的测绘数据对于海洋工程和航海导航至关重要。
因此，提高测绘仪器的精度是一个关键问题。
新材料的应用、新算法的研发以及测绘技术与卫星导航系统的结合将有助于提高测绘精度。
2. 测绘效率：海洋测绘通常需要耗费大量时间和资源。
因此，提高测绘的效率是一个不容忽视的问题。
自动化测绘设备的研发、数据处理算法的优化以及船舶测绘系统的集成化将有助于提高测绘的效率。
3. 海洋环境保护：随着人类对海洋资源的利用日益增多，保护海洋环境变得尤为重要。
船舶测绘技术可以帮助监测和评估海洋环境的状况，为环境保护提供数据支持。
在未来，加强测绘仪器的环保性能，开展海洋生态系统监测和保护研究将是一个重要的发展方向。
三、改进方案与展望为了应对上述挑战，有必要进一步改进船舶测绘技术。
1. 技术创新：通过研发新的测绘仪器和设备，不断提高测绘的精确度和效率。
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第38卷第05期2017年05月
中国水运
ZhongGuoShuiYun
Vol.38No.05
May.2017
1船体分段测量数据配准技术的意义和作用
时代的发展对船舶制造提出来更高的要求，现在的船舶制造走向了快速制造，虚拟制造，绿色制造和精益制造的方向，因此，船体建造过程中必须严格控制精度。
数字化是船舶制造业的基本方向，可以显著提高制造的效益和生产的水平。
通过现代的手段，船舶建造的精度控制可以把控在一个非常良好的范围。
船舶制造的精度管理的目的主要是使用数据分析手段把被动的管理转变为主动的管理，在船舶制造过程中，试图提高使用的钢材的利用率，尽量降低生产的成本，将建造的周期缩短，提高工作的效率。
根据精度管理，可以修正船舶制造业的许多问题，比如船体分段建造的尺度误差和材料变形问题，这些问题在实际生产中可能出现在下料，焊接以及装配等过程中，最终目的是实现船舶实际生产过程的分度分段的无余量上船台，准确把控误差值，进行完整全面的精度控制，使信息直观显示，便于现场人员修正。
在配准技术中，由于坐标系的不同，通常要将数据进行转化，把测量数据坐标系换为设计坐标系，最终得到点集坐标系，进行配准处理时，要将所有数据转化在同一个坐标系里才能进行，得到误差数据。
2船体分段测量数据配准技术概述
2.1船舶制造的误差分析
在船舶的生产制造过程中有许多的工艺，比如切割，放样，焊接等，整个流程中都出现误差。
为了提高船舶制造的质量，减少生产成本，提高施工速度，必须严格控制生产精度。
因此船体分段测量数据配准技术十分重要。
船舶制造与一般机械生产不一样，有自己的特点，船舶制造的特殊性表现在以下几个方面：①船体分段结构的尺度很大，因此会带来很大的尺寸误差。
分段建造过程中，测量过程中，以及船体装配过程中，都很难采集到有较高准确度的模型特征数据。
除此之外，分段会导致材料因为刚度差而发生变形，在吊装和运输贮存过程中都有这样的隐患，比如胎架位置摆放不对，分装吊顶时位置选择不良等等。
②船舶制造业有基本的行业特点，一般都是小批量生产，生产加工的周期漫长，加工的流程复杂且经常发生改变，材料在多个工序处理之后会出现加工误差，装配误差以及变形误差。
③在船舶制造中焊接技术的变形规律是不可控制的，数理统计的方法和经验判断都不是非常准确，比如火工作业可能使部分材料变形，焊接时发生热收缩，焊接过程中顺序发生错乱等等，都会带来严重的变形问题。
④目前船舶制造依然依靠手工劳动为主要工作形式，尤其是在室外和高空中，完成后制造偏差不能通过经验预料。
⑤测量设备的精度不够，也会导致严重误差。
分段建造过程中，仪器误差是随机变量，不符合基本的误差统计规律。
测量所得数据的坐标没有严格制度的把控，科学的管理方法和丰富的经验积累。
船体的分段测量数据配准技术，可以使用四点法计算，得到数据转换的基本参数，按照施工现场的具体情况，以及后续的装配情况，可以选定坐标变换的三类数据，分别是基准带点，基准轴和基准面。
最后通过迭代计算，就可以得出坐标偏差。
2.2船体分段测量数据配准技术的精度控制
精度控制对于船舶制造业有巨大的作用，控制偏差在标准的精度范围之内，才能有效保障船体的稳定性和安全性。
以几何上的要素为分类的依据，可以将船舶制造的误差分类分为四种,分别是尺寸误差，形状误差，表面粗糙度误差和位
船体分段测量数据配准技术研究与应用
陈波
（浙江增洲造船有限公司，浙江舟山316052）
摘要：船体分段测量数据配准是用于控制精度尺度的技术，用于船体分段建造过程，十分实用。
船
舶制造质量的主要评价参数之一是配准偏差值，这个数值为后续的建造提供定量的数据。
船舶制造的
精度管理的目的主要是使用数据分析手段把被动的管理转变为主动的管理。
关键词：船舶制造；精度控制；配准技术；建造误差
中图分类号：U66文献标识码：A文章编号：1006—7973（2017）05-0037-02
DOI编码：10.13646/ki.42-1395/u.2017.05.014
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C W T中国水运2017·05
陈波：船体分段测量数据配准技术研究与应用
置误差。
①形状误差是指船体模型的实际形状与理想形状的变动量，一般包括水平度，分度制造垂直度等等。
②尺寸误差是指船体的零件实际尺寸与模型尺寸的变动量，一般包括肋骨间距偏差，同轴度以及主尺度偏差等等。
③表面粗糙度误差是指钢材料经过加工处理后的表面凹凸不平程度，一般包括气割加工后钢板缘状态。
④位置误差是指船体的关联实体模型与位置基准量的偏差量，一般包括肋骨线与坞底线的吻合度偏差，构件安装位置误差，制造中心线误差，接头对接错位误差等等。
我们也可以将误差分为三种：系统误差、随机误差和草率性粗大误差，这时是以生产过程中的特点来对误差进行分类的。
①系统误差指在生产过程中会产生的固定不变的误差，它有确定的规律变换，也叫做规律性误差。
一般包括测量仪器的系统误差，焊接收缩产生的负误差等等，但是船舶制造业的系统误差一般很小。
②随机误差是指大小和符号不可控制，只能估计不能修正的误差，这样的误差也是服从一定的统计规律的。
船舶制造业中，各种零部件在不同工艺加工后都会产生随机误差，误差还会积累。
③粗大误差一般由操作过程中人员的错误造成，一般包括测量读数错误、测量方法错误、测量仪器相对位置改变等等。
这种误差的测量结果明显与实际不符2.3船舶制造的误差分析
船舶建造精度控制标准。
（1）底边舱分段。
在这个阶段中，舷侧立体分段的刚性很大、结构十分复杂。
需要对建造尺寸，安装的位置与角度，内外板的水平度，主肋骨位置，构件装配位置，外板端部的垂直度等因素进行测量。
（2）艉部机舱分段。
这是重点的精度控制分段，这个阶段的主要特征是结构复杂，机舱分段的刚性差。
需要测量的主要内容有以下：基准线的位置与直线度偏差、板的端部偏差，尺度偏差等。
2.4船体分段测量数据配准技术的研究重点
船体分段测量数据配准技术要求的制造精度控制，是现代造船过程中的重要技术。
它的研究重点误差和偏差的修正。
如果实际生产过程中出现这样的误差，会给分段船体的建造带来很大的麻烦。
2.5船体分段测量数据配准技术的数据可视化设计
测量数据的可视化设计是指利用现代的图形化手段，将测量数据与实际的生产现场实际进行精度协调。
而偏差可视化技术是指，用图形手段表示船体分段制造的所生产的特征点坐标信息和尺度误差信息，再利用数据分析工具对船体分段进行修正。
2.6船体分段测量数据配准技术精度管理系统的开发目的2.6.1系统设计目标
船舶制造的分段精度管理系统应该以先进的船舶制造理念为基础，采用可视化技术，计算机应用技术和三维测量技术，充分考量模型转换和测量数据特点，解决船舶制造中分度建造的各种精度问题，可应用于各种实际的操作环境中，实现船体分段无余量建造的最终目标。
系统设计目标主要有：①对测量多得数据进行数学上的最优运算，分析评价实际产生的误差。
②完成制造偏差的可视化处理，简单明了的为现场的生产管理提供支持。
③储存进行过的所有数据，为将来的船体建造提供依据。
④可以对测量数据进行分析，考量仪器的基本特点，选择较好的仪器进行工作，系统实用，准确，具有完整性和先进性，数据必须正确和精确，计算的结果必须可靠，并符合制造业的行业规范。
⑤系统简单，实用性高，方便操作。
2.6.2系统设计原则
船体分段建造的程序复杂，要经过零件加工、焊接组装、部件与分段装配等基本工序，建造过程中会产生影响船舶的建造质量的各种形状误差和尺度误差。
具体的设计原则：①实际性：系统设计应该充分考虑企业的现有情况和生产状态。
②先进性：系统具有自主选择性，主要是为了实现船舶制造的先进性。
主要的工作是控制精度尺寸，进行坐标变换分析，进行数据配准。
系统应该经常更新，替换，扩充，使用新的技术和方法。
③数据可靠性：数据可靠性对系统而言非常重要，数据的准确性和精确度必须严格保证。
④操作性：系统应具备较强的操作性，容易学会，操作简单。
2.6.3系统结构设计
船体分段测量数据配准技术精度管理系统的总目标是在对船体分段建造过程中严格控制并实时监控分段误差，减低成本，减少经济损失。
3总结
船体分段测量数据配准技术在船舶制造业中十分重要。
以船舶建造的质量参数和工艺精度指标为主要的标准参数，综合考虑船舶制造的行业标准，国家质量检验要求和工厂的实际建造工艺，制定出具有极强实用性的精度标准。
通过这样的精度标准的实施，使分段船体的成产和装配都有理论依据，最终实现船体无余量建造，提高船舶制造生产水平。
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