CN110940311A - 一种船舶特种设备机械零位的校正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船舶特种设备机械零位的校正方法，包括以下步骤：步骤一、选择基准测量设备、通信指挥设备及试验设备，对船舶状态及环境条件进行确认，基准侧脸设备包括光写经纬仪及象限仪；步骤二、建立船舶甲板坐标系；步骤三、以步骤二建立的船舶甲板坐标系作为基准坐标系，选择合适的星体，采用经纬仪与试验设备同时对选中的星体进行观瞄，测量舷角及高低角；步骤四、测量经纬仪与试验设备之间的舷角误差及高低角误差，对试验设备的零位进行调整，使得舷角误差与高低角误差在允许范围内。本发明所采用的测量方法，试验场景更加简单，试验精度更高，数据处理更方便，甲板坐标系可以保证经纬仪和船体姿态一致，确保可机械零位校正的准确度。

Description

一种船舶特种设备机械零位的校正方法
技术领域
本发明属于船舶建造技术领域，具体涉及一种船舶特种设备机械零位的校正方法。
背景技术
舰船作为海上武器的发射平台，平台上有众多高精度武器装备及雷达光电等电子设备。但这些装备能否正常满足其打击精度，发挥其本身效用，都离不开各个装备的机械零位是否准确一致。舰船特种设备系统机械零位的校正主要考核两个方面的技术指标，一是舷角误差，二是高低角误差。
现有测量技术是采用“互瞄法”，即将这些需要进行机械零位校正的设备(以下统称为“试验设备”)通过与甲板经纬仪或辅助经纬仪互瞄对准，但这种方法要求苛刻，且精度较低，计算也相对复杂。首先，不能互瞄的试验设备需要使用更多的经纬仪进行方位传递对准，会引入更多的误差；其次互瞄的高低角不应大于15度；三是计算试验场景布置复杂，且角度计算复杂。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种船舶特种设备机械零位的校正方法，本发明能够克服现有测量技术的缺陷与不足，采用瞄准外目标的方法对特种设备进行机械零位校正，测量精度高、可靠性强。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种船舶特种设备机械零位的校正方法，包括以下步骤：
步骤一、选择基准测量设备、通信指挥设备及试验设备，对船舶状态及环境条件进行确认，所述基准侧脸设备包括光写经纬仪及象限仪；
步骤二、建立船舶甲板坐标系；
具体为：X轴指向舰艏，X轴位于船舶中线面内且与船舶基线平行，Y轴指向右舷，Z轴向上，X-Y平面是船舶基平面或与船舶基平面平行的面，X-Z平面是船舶中线面。
步骤三、以步骤二建立的船舶甲板坐标系作为基准坐标系，选择合适的星体，采用经纬仪与试验设备同时对选中的星体进行观瞄，测量舷角及高低角；
具体为：将经纬仪架设于船舶的首尾中心线上，经纬仪的中心线与首尾中心线平行度误差小于30″，调整经纬仪相对于基准平台的水平姿态，保证经纬仪与基准平台的纵向水平度误差、横向水平度误差均小于30″；
步骤四、测量经纬仪与试验设备之间的舷角误差及高低角误差，对试验设备的零位进行调整，使得舷角误差与高低角误差在允许范围内。
作为优选的技术方案，所述步骤三中合适的星体是指北极星或亮度大、速度缓慢的星体。
作为优选的技术方案，所述步骤四具体为：将经纬仪瞄准选中的星体并保持跟随，读取该星体相对经纬仪的舷角及高低角，将数据提供至试验设备的操作人员，引导试验设备瞄准该星体并保持跟随，经纬仪和试验设备同时读取瞬时舷角与瞬时高低角。
作为优选的技术方案，所述步骤四中，舷角误差及瞬时高低角误差累计测量5次取平均值。
作为优选的技术方案，所述步骤一中对船舶状态及环境条件进行确认是指船舶处于下水后码头系泊于静水港湾，载荷不低于正常排水量的90％，船舶横向倾斜角与纵向倾斜角均小于30′，船舶基准平台安装、验收合格，待校正的试验设备水平度测量结束，试验设备与基准平台的纵向水平度误差、横向水平度误差均小于30″，试验选在夜晚且星体清晰可辨时进行。
本发明中的舷角是指试验设备或经纬仪与目标星体之间的连线投影到船体航向线所在的平面上与船体航向线之间的夹角；高低角是指试验设备或经纬仪与目标星体之间的连线投影到X-Y平面后与连线之间的夹角。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明所采用的测量方法，较“互瞄法”而言，试验场景更加简单，试验精度更高，数据处理更方便，本发明建立的甲板坐标系可以保证经纬仪和船体姿态一致，确保可机械零位校正的准确度。
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为本发明船舶特种设备机械零位的校正方法的场景布置图。
其中，附图标记具体说明如下：星体1、试验设备2、经纬仪3、首尾中心线4。
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付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。
如图1所示，本实施例提供一种船舶特种设备机械零位的校正方法，包括以下步骤：
步骤一、选择基准测量设备、通信指挥设备及试验设备2，对船舶状态及环境条件进行确认，基准侧脸设备包括光写经纬仪3及象限仪；
具体为：船舶处于下水后码头系泊于静水港湾，载荷不低于正常排水量的90％，船舶横向倾斜角与纵向倾斜角均小于30′，船舶基准平台安装、验收合格，待校正的试验设备2水平度测量结束，试验设备2与基准平台的纵向水平度误差、横向水平度误差均小于30″，试验选在夜晚且星体1清晰可辨时进行。
步骤二、建立船舶甲板坐标系；
具体为：X轴指向舰艏，X轴位于船舶中线面内且与船舶基线平行，Y轴指向右舷，Z轴向上，X-Y平面是船舶基平面或与船舶基平面平行的面，X-Z平面是船舶中线面。
步骤三、以步骤二建立的船舶甲板坐标系作为基准坐标系，选择合适的星体1，采用经纬仪3与试验设备2同时对选中的星体1进行观瞄，测量舷角及高低角；合适的星体1是指北极星或亮度大、速度缓慢的星体1。
具体为：将经纬仪3架设于船舶的首尾中心线4上，经纬仪3的中心线与首尾中心线4平行度误差小于30″，调整经纬仪3相对于基准平台的水平姿态，保证经纬仪3与基准平台的纵向水平度误差、横向水平度误差均小于30″；
步骤四、测量经纬仪3与试验设备2之间的舷角误差及高低角误差，对试验设备2的零位进行调整，使得舷角误差与高低角误差在允许范围内。具体为：
(1)将经纬仪3瞄准选中的星体1并保持跟随；
(2)读取该星体1相对经纬仪3的舷角及高低角，将数据提供至试验设备2的操作人员，引导试验设备2瞄准该星体1并保持跟随；
(3)经纬仪3和试验设备2同时读取瞬时舷角与瞬时高低角，瞬时舷角的读数分别记为q基和q测，高低角的读数分别记为ε基和ε测，累计测量5次，并将所测数据填写在机械零位校正记录表内；
(4)根据q基和q测，分别计算出每次测量的舷角误差，记为Δqi，令Δqi＝q测i-q基i；根据ε基和ε测，分别计算出每次测量的高低角误差，记为Δεi，令Δεi＝ε测i-ε基i；
(5)将5次误差取平均值，即为该试验设备2的舷角误差和高低角误差。舷角误差记为
Figure BDA0002274384150000041
令
Figure BDA0002274384150000042
高低角误差记为
Figure BDA0002274384150000043
令
Figure BDA0002274384150000044
(其中i为测量次数：1，2，3，4，5)
(6)将计算出的
Figure BDA0002274384150000045
和
Figure BDA0002274384150000046
提供至试验设备2操作人员，若
Figure BDA0002274384150000047
和
Figure BDA0002274384150000048
大于设定值的设定值，则应对试验设备2的机械零位进行调整，使得舷角和高低角的满足要求。
尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。

Claims (5)

1.一种船舶特种设备机械零位的校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、选择基准测量设备、通信指挥设备及试验设备，对船舶状态及环境条件进行确认，所述基准侧脸设备包括光写经纬仪及象限仪；
步骤二、建立船舶甲板坐标系；
具体为：X轴指向舰艏，X轴位于船舶中线面内且与船舶基线平行，Y轴指向右舷，Z轴向上，X-Y平面是船舶基平面或与船舶基平面平行的面，X-Z平面是船舶中线面。
步骤三、以步骤二建立的船舶甲板坐标系作为基准坐标系，选择合适的星体，采用经纬仪与试验设备同时对选中的星体进行观瞄，测量舷角及高低角；
具体为：将经纬仪架设于船舶的首尾中心线上，经纬仪的中心线与首尾中心线平行度误差小于30″，调整经纬仪相对于基准平台的水平姿态，保证经纬仪与基准平台的纵向水平度误差、横向水平度误差均小于30″；
步骤四、测量经纬仪与试验设备之间的舷角误差及高低角误差，对试验设备的零位进行调整，使得舷角误差与高低角误差在允许范围内。
2.如权利要求1所述的一种船舶特种设备机械零位的校正方法，其特征在于，所述步骤三中合适的星体是指北极星或亮度大、速度缓慢的星体。
3.如权利要求1所述的一种船舶特种设备机械零位的校正方法，其特征在于，所述步骤四具体为：将经纬仪瞄准选中的星体并保持跟随，读取该星体相对经纬仪的舷角及高低角，将数据提供至试验设备的操作人员，引导试验设备瞄准该星体并保持跟随，经纬仪和试验设备同时读取瞬时舷角与瞬时高低角。
4.如权利要求1所述的一种船舶特种设备机械零位的校正方法，其特征在于，所述步骤四中，舷角误差及瞬时高低角误差累计测量5次取平均值。
5.如权利要求1所述的一种船舶特种设备机械零位的校正方法，其特征在于，所述步骤一中对船舶状态及环境条件进行确认是指船舶处于下水后码头系泊于静水港湾，载荷不低于正常排水量的90％，船舶横向倾斜角与纵向倾斜角均小于30′，船舶基准平台安装、验收合格，待校正的试验设备水平度测量结束，试验设备与基准平台的纵向水平度误差、横向水平度误差均小于30″，试验选在夜晚且星体清晰可辨时进行。
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