基于空間坐標數據分步轉換的固定胎架劃線檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于全站儀的固定胎架劃線監測方法，該方法提供兩種坐標定向方式和兩種劃線模式，包括：根據固定胎架設計要求，以原點、X軸或Y軸方向建立固定胎架區域的空間三維坐標系；依據空間坐標匹配技術，自動計算待劃線點所處方位的水平角、垂直角，指導全站儀進行自動劃線或指導作業人員進行手動劃線；對待劃線點測量出現的偏差進行自動修正，直至符合系統偏差設置要求；對已劃線固定胎架進行三維坐標測量檢核。本發明具有的有益效果：較之基于鋼卷尺、經緯儀、測距儀的傳統固定胎架劃線方法，本發明現場僅需兩人進行作業，且具有劃線精度高、自動化強、作業效率高、安全性高等特點。
【專利說明】基于空間坐標數據分步轉換的固定胎架劃線檢測方法 【技術領域】
[〇〇〇1] 本發明涉及一種固定胎架劃線方法，屬于測繪【技術領域】。 【背景技術】
[0002] 固定胎架是根據船體分段有關部位的線型，用以承托建造船體分段并保證其外形 準確性的專用工藝裝備。在建造船舶分段時，胎架的主要目的是支撐分段重量，保證分段線 型。在現有船舶建造領域中，船舶建造精度一般要求達到毫米級乃至亞毫米級，這給固定胎 架劃線/檢測提出了更高的標準。固定胎架劃線是指，在公差要求范圍內，將每個胎架支持 點設計的位置和高度劃線至實處。在以軍品為代表的高精度船舶建造中，固定胎架劃線精 度直接關系到船體線性及其內部結構是否滿足設計要求。
[0003] 目前，國內船廠及鋼結構制造企業現行的胎架劃線尚停留在二維尺寸作業階段， 表現形式有：線錘掛垂直度，尺子量長度，經緯儀定方向、水準儀定水平，所得數據人工記錄 等。這種作業手段往往很難對區域范圍內固定胎架進行整體描述，并難以實現對其狀態的 預判和預處理，增加了胎架劃線和檢測難度。而且該二維檢測方法現場需要更多的作業人 員，以中組分段胎架為例，經緯儀定方向需要3個人，水準儀定水平需要3個人，鋼卷尺量距 離需要3個人，完成整個工作需要4個小時，這大大降低了胎架劃線/檢測效率和精度，直 接影響分段建造質量。傳統的固定胎架劃線數據為距離、高度，難以整理成有效的精度控制 數據，不利于精度評判與存檔，且作業精度與效率直接與作用人員的熟練程度、配合人員的 默契度有關，成果精度的人為干擾因素大。
【發明內容】
[0004] 本發明旨在將精密工程測量技術引入到固定胎架劃線中，改變傳統的人工二維作 業模式，提升作業精度與效率，規范作業流程。本發明所要解決的主要技術問題如下：
[0005] 1、在胎架劃線作業現場，如何快速將設計數據坐標系套合至現場作業坐標系中。 包括：全站儀架設位置的選擇辦法、依據全站儀測量的前兩個點精確確定坐標系的方法。
[0006] 2、針對待劃線坐標數據，快速計算其相對全站儀所處方位與距離，指導全站儀進 行自動尋找目標并測量。
[0007] 3、在待劃線點位置搜索過程中，如何實時顯示劃線偏差，并對搜索過程做出有效 指導。
[0008] 4、對已劃線固定胎架進行三維坐標測量檢核，出具統一檢測報表。
[0009] 針對本發明所要解決的技術問題詳細闡述其技術方案如下：
[〇〇1〇] 基于空間坐標數據分步轉換的固定胎架劃線檢測方法，其特征在于包括如下幾個 步驟：
[〇〇11] 1、將全站儀架設在靠近胎架區域設計原點附近，并保證能測量X軸或Y軸，即0-X 坐標套合或0-Y坐標套合軸線方向及待劃線區域；
[0012] 2、全站儀照準胎架區域原點，并測量保存數據；
[0013] 3、全站儀照準胎架區域設計X軸或Y軸線方向上某一點，確定軸線方向，該測量點 延伸至區域范圍外，有效保證后續劃線精度；
[0014] 4、選擇某待定點全站儀進行自動劃線，根據空間坐標數據分步轉換將該點設計坐 標轉換至全站儀坐標系中，按照
【權利要求】
1. 一種基于空間坐標數據分步轉換的固定胎架劃線檢測方法，其特征在于包括如下幾 個步驟： 一、 將全站儀架設在靠近固定胎架區域設計原點附近，并保證能測量X軸即0-X坐標套 合，或Y軸即0-Y坐標套合軸線方向及待劃線區域； 二、 全站儀照準固定胎架區域原點，并測量保存數據； 三、 全站儀照準固定胎架區域設計X軸或Y軸軸線方向上某一點，確定軸線方向，該測 量點延伸至區域范圍外，保證后續劃線精度； 四、 選擇某待定點進行自動劃線，即根據空間坐標數據分步轉換將該點設計坐標轉換 至全站儀坐標系中，按照
計算目標方位，全站儀自動照準該目標進行劃線測量； 五、 針對一次劃線結果超出限差要求的待劃線點，進行二次目標方位計算，優化搜索方 案； o-x坐標套合計算如下：
ο-Y坐標套合計算如下
六、 針對已完成劃線作業的固定胎架進行劃線檢測，結合劃線成果，測量兩個劃線點作 為起始點，兩劃線點所處位置需覆蓋整個檢核區域，后續所有劃線點通過逐一測量得到劃 線偏差。
【文檔編號】G01C15/00GK104048654SQ201410217506
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月21日 優先權日:2014年5月21日
【發明者】方露, 魏葉青, 謝榮 申請人:江蘇海事職業技術學院