设计了动态实时水平基准测量系统, 讨论了用该测量系统测量远望号测量船变形角的可行性及利用该系统测量船体横扭角和纵挠角的原理和误差项。依据测量船的实际需要确定了动态水平基准测量系统的关键技术指标, 并分析了测量船体横扭角和纵挠角的测量精度。分析结果表明: 系统对船体横扭角和纵挠角的测量误差均不大于3″, 测量距离理论上不受任何限制, 远大于200 m(测量船船体长度)。利用现有外场试验条件进行了码头停靠状态下远望号测量船两测量点间的船体横扭角和纵挠角测量试验, 结果表明: 利用动态水平基准测量系统实时测量船体横扭角和纵挠角的方法切实可行, 不仅提高了测量精度, 而且克服了传统的大钢管基准测量法体积大、重量沉, 装调及维护困难等缺陷。实验显示, 该动态实时水平基准测量系统的应用领域相对广泛。

简要介绍了常见的船体横扭角测量方法, 与传统的船体横扭角测量方法相比, 光栅技术具有精度高、体积小、测量通道多等优势。建立了从应变量到横扭角的转换模型, 设计并完成了与测量船现有变形测量系统的对比测量试验。试验结果表明:在较短测量时段内光栅测量数据与现有船载变形测量系统的测量数据吻合度高, 误差在5″范围内, 满足船体变形测量的要求; 在长时间测量过程中, 外界振动干扰对测量结果影响显著。

介绍了测量船船体变形测量系统几种测量方法的基本工作原理,比较了这几种测量方法的优缺点,在此基础上提出了一种新的测量方法-光栅法.该方法涉及的测量系统不仅体积小、质量轻,便于安装调试,而且精度也比较高,克服了前几种方法的不足.光栅法采用了图像高精度亚像素定位方法,可提高测量精度.对该方法的测量精度进行了理论分析与仿真试验,从理论误差和试验结果中,可得出结论:光栅法的测角精度可优于5″,能达到测量船船体变形测量系统的要求.