CN109556581B - 一种基于全站仪在浮动平台上的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于全站仪在浮动平台上的测量方法，包括以下步骤：浮动平台下水前，在其覆盖安装区域内分别固定呈犄角形分布的至少三根标杆，并以所述标杆确定参考面；在固定于安装区域附近的全站仪中建立以参考面为XOY平面的基准坐标系；以参考面中的预设点为坐标原点，确定安装点的理论坐标值，并将该理论坐标作为虚拟点输入到全站仪中建点，然后利用全站仪中预设软件进行坐标变换，使虚拟点坐标转换为(0,0,0)；通过全站仪测量安装点的实际坐标值，通过实际坐标值对实际安装位置进行调整，使所述实际偏差值在误差范围内再进行设备或基座的安装。本发明可实现对设备或基座的安装位置的精确测量，确保满足安装精度要求。

Description

一种基于全站仪在浮动平台上的测量方法

技术领域

本发明涉及船舶精度测量技术领域，具体涉及一种基于全站仪在浮动平台上的测量方法。

背景技术

造船过程中由于外部原因或其它原因导致部分设备或基座需在船舶下水后安装，但下水后船舶处于浮动状态，对于安装精度会产生较大的干扰，不利于设备或基座的精确安装。现有的处理方法是在船舶未下水前在安装区域做好水平高度标杆，下水后通过拉钢丝确定水平基准面，再通过手工拉尺确定安装位置，这种处理方法下精度偏差较大，不适用于精密设备或系统的安装。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种于全站仪在浮动平台上的测量方法，可实现对设备或基座的安装位置的精确测量，确保满足安装精度要求。

本发明的技术方案是这样实现的：一种基于全站仪在浮动平台上的测量方法，包括以下步骤：

步骤1，浮动平台下水前，在其覆盖安装区域内分别固定呈犄角形分布的至少三根标杆，并以所述标杆确定参考面；

步骤2，在固定于安装区域附近的全站仪中建立以参考面为XOY平面的基准坐标系；

步骤3，以参考面中的预设点为坐标原点，确定设备或基座的安装点的理论坐标值，并将该理论坐标作为虚拟点输入到全站仪中建点，然后利用全站仪中预设软件进行坐标变换，使虚拟点坐标转换为(0,0,0)；

步骤4，通过全站仪测量所述安装点的实际坐标值，此时该实际坐标值为实际安装点与理论安装点之间的实际偏差值，通过所述实际偏差值对实际安装位置进行调整，使所述实际偏差值在误差范围内再进行设备或基座的安装。

可选的，步骤1中，在其覆盖安装区域内分别固定呈犄角形分布的至少三根标杆，并以所述标杆确定参考面的步骤包括：

步骤101，在其覆盖安装区域内分别固定呈犄角形分布的第一标杆、第二标杆和第三标杆，所述第一标杆和第二标杆之间的连线与浮动平台中心线相平行或重合；

步骤102，以所述第一标杆、第二标杆和第三标杆确定参考面，所述参考面与覆盖安装区域相平行或重合。

可选的，所述标杆为同一水线高度标杆。

可选的，步骤2中，在固定于安装区域附近的全站仪中建立以参考面为XOY平面的基准坐标系的步骤包括：

步骤201，通过全站仪测量所述第一标杆、第二标杆和第三标杆的坐标值；

步骤202，通过全站仪中的预设软件对所述坐标值进行坐标变换，使第一标杆的坐标值为(0,0,0)、第二标杆的坐标值为(x2,0,0)、第三标杆的坐标值为(x3,y3,0)。

可选的，步骤3中，所述第一标杆设于浮动平台的肋位处，并以第一标杆作为参考面的原点。

可选的，全站仪在测量过程中，不开启水平补偿功能。

可选的，全站仪的安装脚架通过磁性底座固定在安装区域附近。

可选的，所述标杆安装在浮动平台中的强结构位置。

可选的，所述安装点为若干个。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明通过至少三根标杆确定参考面，并在全站仪中建立该参考面为XOY平面的基准坐标系后再对安装点的坐标进行测量，由于仪器相对船体静止，即相对参考面静止，因此使测量时坐标系内各空间点的测量数据不受船体晃动影响，从而保证了数据的准确性。另外，本发明实现了将测量点的测量数据通过预设软件转化为实际实际偏差值，使定位数据更加直观，提高现场定位效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于全站仪在浮动平台上的测量方法的测量结构示意图；

图2为本发明基于全站仪在浮动平台上的测量方法一实施例的流程图。

附图标识：1浮动平台；2第一标杆；3第二标杆；4第三标杆；5浮动平台中心线；6安装点。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1，安装点6即为设备或基座的安装位置，或者若干个安装点6可确定设备或基座的案子位置。因此通过确定安装点6的实际坐标在理论坐标误差范围内，则设备或基座的案子位置符合安装要求。然而，浮动平台1下水后浮动平台1处于浮动状态，对于安装精度会产生较大的干扰，因此本发明提供一种基于全站仪在浮动平台上的测量方法。

参阅图2，本发明一实施例公开的一种基于全站仪在浮动平台上的测量方法，包括以下步骤：

步骤1，浮动平台1下水前，在其覆盖安装区域内分别固定呈犄角形分布的至少三根标杆，并以所述标杆确定参考面；

本发明实施例中，所述标杆为同一水线高度标杆，便于确定参考面，使参考面与浮动平台1或者甲板面平行，也即与设备或者基座的安装平面平行。由于三个点可确定一个平面，所以所设标杆至少为三根，并且呈犄角形分布。

进一步的，标杆安装在浮动平台1中的强结构位置，避免受载荷影响而导致变形，造成测量时的误差。

进一步的，当所设立的标杆为三根时，即第一标杆2、第二标杆3、第三标杆4，为了便于测量，则在其覆盖安装区域内分别固定呈犄角形分布的三根标杆包括以下子步骤：

步骤101，在其覆盖安装区域内分别固定呈犄角形分布的第一标杆2、第二标杆3和第三标杆4，所述第一标杆2和第二标杆2之间的连线与浮动平台中心线5相平行或重合；

步骤102，以所述第一标杆2、第二标杆3和第三标杆4确定参考面，所述参考面与覆盖安装区域相平行或重合。

步骤2，在固定于安装区域附近的全站仪中建立以参考面为XOY平面的基准坐标系；

本发明实施例中，由于浮动平台1或者船舶在水中会产生浮动，若此时以大地坐标系对安装位置进行测量，会导致测量不准确，从而导致设备或者基座的安装精度产生较大误差。因此，本发明以平行于浮动平台1的参考面为XOY平面的基准坐标系，由于仪器相对浮动平台1或者船舶静止，测量时坐标系内各空间点的测量数据不受浮动平台1或者船舶晃动影响。

具体的，在固定于安装区域附近的全站仪中建立以参考面为XOY平面的基准坐标系包括以下子步骤：

步骤201，通过全站仪测量所述第一标杆2、第二标杆3和第三标杆4的坐标值；

进一步的，全站仪的安装脚架通过磁性底座固定在安装区域附近或者甲板面空旷处，便于对安装位置进行测量。由于全站仪的安装脚架为磁性底座，从而确保了全站仪于建立的坐标系之间的关系是相对不变的。而且，本发明在使用全站仪进行测量时，需要关闭全站仪的水平补偿功能，以确保测量时坐标系内各空间点的测量数据不受船体晃动影响。

步骤202，通过全站仪中的预设软件对所述坐标值进行坐标变换，使第一标杆2的坐标值为(0,0,0)、第二标杆3的坐标值为(x2,0,0)、第三标杆4的坐标值为(x3,y3,0)。

本发明实施例是为了在全站仪设定参考面为XOY平面的基准坐标系，测量时坐标系内各空间点的测量数据则不受浮动平台1或者船舶晃动影响，从而保证测量数据的准确性。

并且，本发明每次在对安装点6的真实坐标值进行测量时，都需要先重复步骤201和步骤203之后再进行测量。

步骤3，以参考面中的预设点为坐标原点，确定设备或基座的安装点6的理论坐标值，并将该理论坐标作为虚拟点输入到全站仪中建点，然后利用全站仪中预设软件进行坐标变换，使虚拟点坐标转换为(0,0,0)；

本发明实施例中，安装点6的理论坐标值与其所选择的坐标原点相关；并且在测量安装点6的真实坐标时，其所选择的坐标原点一致。

安装点6的位置一般已经在图纸上标注好，因此若已知原点在图纸中的位置，则可以计算出安装点6的理论坐标；为了便于计算，可将原点位置设于肋位处。

例如，参阅图1，若第一标杆2位于肋位FR0处，某一设备或基座的安装位置为FR3，肋距为600毫米，左舷距中3米，距甲板上表面0.5米，可知安装点6的理论坐标为(3*600，300，500-200)。

步骤4，通过全站仪测量安装点6的实际坐标值，此时该实际坐标值为实际安装点与理论安装点之间的实际偏差值，通过所述实际偏差值对实际安装位置进行调整，使所述实际偏差值在误差范围内再进行设备或基座的安装。

本发明实施例中，由于已经在全站仪中对安装点6的理论坐标进行变化，即已经将原点坐标搬移到安装点6的理论坐标处，此时测量出来的安装点6的真实坐标值为实际安装点与理论安装点之间的实际偏差值，因此只需要根据安装点6的理论坐标对船舶进行调整，当安装点6的理论坐标在误差范围内时，对设备或基座进行安装。本发明通过安装点6的真实坐标值直接反馈了设备或基座的安装精度，从而调整安装位置，减少误差。

例如，安装点6的真实坐标值为(10,20,0)，则表示实际安装位置往艏偏10毫米，往左偏20毫米，因此实际安装时，需要往相反方向调整进行安装。

本发明中，安装点为若干个。有的设备或者基座比较大，多设几个安装点才能对设备或者基座的安装位置进行准确定位，则此时则需要同时对几个安装点的真实坐标值进行测量，当这几个安装点的真实坐标值均落在误差范围内时再对设备或者基座进行安装，从而降低了安装误差。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于全站仪在浮动平台上的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，浮动平台下水前，在浮动平台上覆盖安装区域内分别固定呈犄角形分布的至少三根标杆，并以所述标杆确定参考面；

步骤2，在固定于浮动平台上且位于安装区域附近的全站仪中建立以参考面为XOY平面的基准坐标系；

步骤3，以参考面中的预设点为坐标原点，确定设备或基座的安装点的理论坐标值，并将该理论坐标作为虚拟点输入到全站仪中建点，然后利用全站仪中预设软件进行坐标变换，使虚拟点坐标转换为(0,0,0)；

步骤4，浮动平台下水后，通过所述全站仪测量所述安装点的实际坐标值，此时该实际坐标值为实际安装点与理论安装点之间的实际偏差值，通过所述实际偏差值对实际安装位置进行调整，使所述实际偏差值在误差范围内再进行设备或基座的安装。

2.如权利要求1所述基于全站仪在浮动平台上的测量方法，其特征在于，步骤1中，在其覆盖安装区域内分别固定呈犄角形分布的至少三根标杆，并以所述标杆确定参考面的步骤包括：

步骤101，在其覆盖安装区域内分别固定呈犄角形分布的第一标杆、第二标杆和第三标杆，所述第一标杆和第二标杆之间的连线与浮动平台中心线相平行或重合；

步骤102，以所述第一标杆、第二标杆和第三标杆确定参考面，所述参考面与覆盖安装区域相平行或重合。

3.如权利要求1或2所述基于全站仪在浮动平台上的测量方法，其特征在于，所述标杆为同一水线高度标杆。

4.如权利要求3所述基于全站仪在浮动平台上的测量方法，其特征在于，步骤2中，在固定于安装区域附近的全站仪中建立以参考面为XOY平面的基准坐标系的步骤包括：

步骤201，通过全站仪测量所述第一标杆、第二标杆和第三标杆的坐标值；

步骤202，通过全站仪中的预设软件对所述坐标值进行坐标变换，使第一标杆的坐标值为(0,0,0)、第二标杆的坐标值为(x2,0,0)、第三标杆的坐标值为(x3,y3,0)。

5.如权利要求4所述基于全站仪在浮动平台上的测量方法，其特征在于，步骤3中，所述第一标杆设于浮动平台的肋位处，并以第一标杆作为参考面的原点。

6.如权利要求1所述基于全站仪在浮动平台上的测量方法，其特征在于，全站仪在测量过程中，不开启水平补偿功能。

7.如权利要求1所述基于全站仪在浮动平台上的测量方法，其特征在于，全站仪的安装脚架通过磁性底座固定在安装区域附近。

8.如权利要求1所述基于全站仪在浮动平台上的测量方法，其特征在于，所述标杆安装在浮动平台中的强结构位置。

9.如权利要求4～8任一所述基于全站仪在浮动平台上的测量方法，所述安装点为若干个。

Images