? ? ? ?本文來自于博主發明專利的技術交底。

? ? ? ?大型科考船船底安裝大型的精密測量設備，對安裝的測量精度要求比較高，通過上塢，采用傳統的測量方式，先做控制網，然后進行碎步測量，得到測量設備及其室內附屬設備與船舶的位置和角度關系；大型科考船一旦下塢以后，增加或者更換側掛設備和甲板設備，其與船舶的相對位置一般是結合船舶的結構圖通過拉皮尺測量實現的，無法通過傳統測量方式實現，因為船舶在靠泊的時候，是動態的。這種拉皮尺的測量方式比較粗略，準確性和可靠性不高，對于相對位置不敏感的設備來說，尚可以接受。但是，碰到對于相對位置敏感的設備，比如多波束測深系統的姿態傳感器，這個測量方式就不適宜了。解決的辦法是利用船舶上塢的時候，增加或更換設備，并進行安裝測量。

? ? ? ? 中小型的科考船如果船底安裝設備，與大型科考船一樣，通過上塢來解決設備安裝和測量的問題。然而很多時候，中小型的科考船測量設備都是側掛安裝。對于中型船舶來說，與大型船舶一樣，通過船舶的結構圖和拉皮尺測量側掛設備及其附屬甲板設備與船舶的相對位置關系。對于小型船舶來說，直接拉皮尺測量設備與船舶的相對位置關系。這種測量方式適用于側掛設備是臨時的 或者安裝精度要求不高的時候，也是目前海洋調查設備安裝測量的主要方法。如果側掛設備是長期的或者安裝精度要求高的時候，這種方法并不適合，因為安裝精度不高，造成了測量數據的質量不高，導致了自身數據的符合性較差，中誤差較大，進而影響成果數據的整體質量。

? ? ? ? ?因此，需要一種安裝測量方法，可以在船舶不上塢或在碼頭靠泊的情況下，高精度地獲取海洋調查設備相對于船舶的位置關系。目前在船舶不上塢或在碼頭靠泊的情況下，獲取海洋調查設備相對于船舶的位置關系的主要方法是結合船舶的結構圖以拉皮尺方式進行測量，如果想要獲得更好的測量精度，船舶必須上塢，通過傳統的測量方式來獲取。結合船舶的結構圖以拉皮尺方式進行測量，精度不高，測量結果不理想，如果想要獲得更好的測量精度，船舶必須上塢，通過傳統的測量方式來獲取，但是成本高，有時現實條件根本不容許。

? ? ? ?一、使用硬件

? ? ? ?萊卡TS50是新一代超高精度全站儀，主要技術參數：測角精度：0.5秒；測距精度：2mm+2ppm。反光貼若干。

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二、軟件

? ? ? ?博主自編的軟件OpenCoord（wwww.xiaokcehui.com提供下載），目前更新至V1.1.2,它不僅支持地理坐標投影轉換和不同橢球之間的小角度轉換（布爾莎七參數法），也支持任意旋轉角坐標轉換（九參數法）。本技術方法用到就是任意旋轉角坐標轉換（下圖中的九參數法）。? ? ?三、操作步驟

? ? ?（1）實地踏勘船舶上待測量的設備，結合船舶的總布置圖，設計好全站儀的站位，選擇的位置需便于架設全站儀，且視野相對開闊。

? ? （2）在相鄰全站儀站位都能通視的位置（即公共點）布置反光貼，公共點數量必須大于3個，且位置較為均勻，不能過于集中某一個方向。

? ? （3）在選定的位置架設全站儀，無需對中，只需整平，對能通視的所有反光貼進行測量，畫好草圖，測量的數據自動保存在全站儀的存儲卡中；逐站測量，直至全部測完。

? ? （4）導出全站儀各測站的數據，以第1站T1（可以是其它任何測站）的坐標系統為基準，將其它測站的坐標轉成T1坐標系統下的坐標，具體做法是：利用OpenCoord坐標轉換軟件的任意旋轉角轉換功能，先計算相鄰測站坐標系統轉換的九參數，然后利用轉換參數將不同測站的測點坐標都轉換至T1坐標系統，實現所有測點的坐標系統的統一。

? ? （5）在T1測站時，除了測量與相鄰測站的公共點以外，還需測量與船舶的公共點，將船舶也置于T1坐標系統之下。

? ? ?（6）最后根據船舶的總布置圖，建立以船舶坐標系統，直接在CAD圖量出各待測設備在船舶坐標系統的位置。

? ? ? ?至此，安裝測量工作全部完成。

四、實例

? ? ? ? 本技術手段可在船舶不上塢時實現船載設備的高精度安裝測量，此方法不僅能測出各安裝設備相對于船舶重心的相對位置關系，而且還可以進行精度評估，與拉皮尺的測量方式相比，優勢明顯。下面以某科考船船載設備的安裝測量為例，說明本技術手段優越性。

? ? ? ? 科考船停泊在碼頭，多波束采用側掛安裝于左弦后甲板，姿態傳感器（MRU）安裝在船舶中部的地面固定架內，本次安裝測量的主要任務是：測量姿態傳感器和多波束安裝桿在船舶坐標系統中的相對位置關系。

? ? ? （1）建立測站測量全部測點

? ? ? ? 科考船長約40m，實地考察以后，計劃布設3個測站T1~T3，T1布置于后甲板，T2布置于前甲板，T2布置于姿態傳感器所在房間內。根據測站位置，盡可能多布設公共點。測量完成以后，導出各測站數據，測站及部分關鍵點坐標圖見下圖。

? ? ?（2）將所有測點置于T1測站坐標系統

? ? ? ?計算從T3和T2至T1的轉換九參數。? ??

? ? ? 利用九參數，將T2和T3測點轉換至T1坐標系統，得到了在T1坐標系統下的全部測站坐標。

? ? ? （3）計算船舶坐標系統下各設備的位置和角度關系

? ? ? ?以船舶軸線為X軸（向前為正），船尾中心垂線與水線的交點為原點，船尾邊線為Y軸（向右為正），垂直于XY平面為Z軸（向上為正），建立船舶坐標系統，獲取MRU和多波束安裝桿的位置以及船舶軸線與姿態傳感器的航向的夾角。? ? ??

? ? （4）精度評估

? ? 評估坐標轉換精度及點位精度。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的一种无需调查船上坞的调查设备安装测量方法和安装测量系统的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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