[發明專利]一種用于高精度沉管管節端面擬合測量的方法與裝置

有效

• 申請號: 201510082871.7
• 申請日: 2015-02-16
• 公開（公告）號: CN104655075B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 張秀振;劉曉東;劉兆權;陳正杰;林巍;季浩華;趙坤;鎖旭宏
• 申請（專利權）人: 中交一航局第二工程有限公司
• 主分類號: G01B21/16
• 分類號: G01B21/16;G01B21/22;G01B21/30
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

1.一種用于高精度沉管管節端面擬合測量的方法，其特征在于，包括具體以下步驟：

S1：在端鋼殼均勻布設多個測點；

S2：對多個測點進行總體擬合，生成整個端鋼殼的曲面；

S3：計算出多個測點中的每個測點到所述擬合曲面的距離和端鋼殼整體在水平方向和豎直方向的偏轉角度；

所述步驟S2進一步包括：

S21：對多個測點中的每個測點進行高精度三維坐標測量，獲取每個測點的預制坐標；

S22：根據管節坐標轉換參數將每個測點的預制坐標轉換為管節獨立坐標系下的坐標；

S23：通過Matlab軟件，按照公式A*x+B*y+C*z+D＝0，對多個測點進行總體擬合處理，獲取多個特征參數；

S24：根據所述多個特征參數生成整個端鋼殼的曲面；

所述方法還包括：對所述公式進行修正，具體為：將所有測點繞Y軸順時針旋轉預設角度，對新得到的數據進行擬合，檢查擬合相關系數R2與1的絕對差值是否小于預設值，若是則得到新的擬合方程z＝b’(1)+b’(2)*x+b’(3)*y；將新的擬合方程逆時針轉回所述預設角度，得到：A＝b’(2)*cosφ-sinφ、B＝b’(3)、C＝-b’(2)*sinφ-cosφ、D＝b’(1)。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：在沉管端鋼殼GINA止水帶理論壓接中心線上以反射片的形式均勻布設96個測點。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個特征參數包括：多個測點中每個測點到擬合平面的最短距離、端面豎向偏角以及端面水平向偏角。

4.一種用于高精度沉管管節端面擬合測量的裝置，其特征在于，包括：

測點布設模塊，用于在端鋼殼均勻布設多個測點；

擬合模塊，用于對多個測點進行總體擬合，生成整個端鋼殼的曲面；

計算模塊，用于計算出多個測點中的每個測點到所述擬合曲面的距離和端鋼殼整體在水平方向和豎直方向的偏轉角度；

所述擬合模塊進一步包括：

預制坐標獲取單元，用于對多個測點中的每個測點進行高精度三維坐標測量，獲取每個測點的預制坐標；

坐標轉換單元，用于根據管節坐標轉換參數將每個測點的預制坐標轉換為管節獨立坐標系下的坐標；

擬合處理單元，用于通過Matlab軟件，按照公式A*x+B*y+C*z+D＝0，對多個測點進行總體擬合處理，獲取多個特征參數；

端鋼殼曲面生成單元，用于根據所述多個特征參數生成整個端鋼殼的曲面；

所述擬合模塊還用于：對所述公式進行修正，具體為：將所有測點繞Y軸順時針旋轉預設角度，對新得到的數據進行擬合，檢查擬合相關系數R2與1的絕對差值是否小于預設值，若是則得到新的擬合方程z＝b’(1)+b’(2)*x+b’(3)*y；將新的擬合方程逆時針轉回所述預設角度，得到：A＝b’(2)*cosφ-sinφ、B＝b’(3)、C＝-b’(2)*sinφ-cosφ、D＝b’(1)。

5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述多個特征參數包括：多個測點中每個測點到擬合平面的最短距離、端面豎向偏角以及端面水平向偏角。