浅谈全站仪在船体分段合拢中的应用

浅谈全站仪在船体分段合拢中的应用

顾凯磊袁文刘倩

江苏新扬子造船有限公司江苏靖江214532

摘要：全站仪是一种集光、机、电为一体的高技术测量工具，随着造船精度不断提高，全站仪在造船测量中的应用范围越来越广。文章首先简单论述了全站仪的组成和工作原理，然后就全站仪在船体分段合拢中的具体应用进行探讨、分析，希望能对有助于大家对全站仪工作原理和功能的认识和了解。

关键词：全站仪船体分段合拢应用

随着社会发展和技术进步，许多测绘新技术在造船领域也得到了广泛应用，全站仪作为一种集测距、测角、数据自动存储能力于一体的智能化测量仪器，在窗体分段合拢中的应用已相当普遍。全面熟悉全站仪的性能和原理，提高全站仪在锻体分段合拢重的应用效率，也成为业内关注的重点。

1全站仪的组成和工作原理

全站仪是全站型电子速测仪的简称，全站仪是由电子经纬仪、数据处理系统、光电测距仪等各部分构成。全站仪具有水平角、垂直角、距离测量作用，还具有较强的高差测量功能。激光免棱镜技术，绝对编码测角技术，光电式双轴电子气泡技术和Win技术，为全站仪提供了强有力的技术支撑。目前，全站仪的技术体系已经非常成熟，它在国防建设、工程建设和造船施工等方面都发挥了巨大的作用。过去，钢尺、角尺、光学水平仪、经纬仪等传统设备，是传统造船测量最常用的设备。这些设备造价低廉，成本较低，精准度和效率也较低。全站仪、摄像测量仪等先进测量仪器应用到造船测量中后，造船效率得到显著提高。全站仪的测量原理主要有两点，一是电子测距技术，一是电子测角技术。其中，电子测距技术的基本原理如下：根据电磁波在空气中传播速度已知这一点，科学测定电磁波在被测距离上往返传播的时间，进而求得距离值。在实际测距中，由于这种方法对测量时间的要求较高，所以操作比较困难，为此，人们常用脉冲法和相位法这两种改进后的方法来进行测距。电子测角技术，顾名思义，就是用数字化和自动数字手段进行角度测量和测量结果显示的技术。电子测角技术的核心是角码转换系统，目前常用的角码转换系统有两种，分别是光栅度盘“增量”法测角和编码度盘“绝对法”测角。这两种系统的原理和重点有所不同，它们的功能也都在不断发展提高。

2全站仪在船体分段合拢中的具体应用

船体分段合拢指由各种零部件组装而成的艉部轴部位、艏部、船舱部分等船体局部结构等，分段合拢到一起的一个过程。船体分段结构复杂，外坡曲度也较大，它在定位安装时对测量设备的精准度有着较高的要求。全站仪在船体分段合拢中的应用程序和要点如下：

2.1导入分段设计模型

全站仪快速操作流程如下，先开机，然后测角、测距，关机。按下全站仪的电源键，然后转动望远镜使全站仪进入基本测量状态，这是使用、操作全站仪的第一步。接下来，严格校验盘读书指标差，一旦发现竖角盘偏左或偏右，要立即矫正仪器，为全站仪精准工作做好准备。在此基础上，导入所选船体分段设计模型，便于全站仪选取测量点。

2.2选取精度测量点，进行数据采集

选取设计模型中的结构外轮廓线上的点或结构交错点是船体分段合拢测量中较为复杂的一道工序，通常来说，在船舶设计模型上选取所需测量点时候，设计方要为全站仪操作人员提供对应位置坐标的理论值，并将相关理论数据生成表格，以供现场测量使用。然后，操作人员再根据所选测量点的理论数据，结合船体构造特点，去选择适当的基准点。通常来说，都会以船坞壁、分段肋骨等固定物为基准点。选取好基准点之后，接下来要科学设定测量方案，根据所选的理论测量点建立坐标系，在现场分段上移动标靶，进行现场测量，直至获取测量点的实际值和相关数据。全站仪建站步骤如下：输入测站点的数据，输入后视点的数据，建站校核，全站仪可以借助建站与坐标测量获取施工放样、其他测量起算数据。

2.3结果分析，指导搭载定位

全站仪结果分析流程如下：读取全站仪中的实测数据，如坐标、测距比例尺、数据存储类型、距离、频率、角度、信号波长、强度等数据。然后将这些数据导入计算机，对分段句式三点对齐，接下来输出报表。在测量告一段落后，将全站仪测量所得的分段数据包括分段搭载环境数据等，都导入到精度管理系统中。系统会发挥其自动化功能，自动分析搭载对齐点的搭载偏差，然后将搭载偏差以标签的方式进行表现，为有关人员直观观察、了解分段搭载偏差的情况提供参考。

相关人员在分析搭载结果时，会根据搭载偏差找出原因并提出整改方案，船体分段合拢现场搭载也因此而有了理论支持。长期的使用实践证明，在船体分段合拢使用全站仪进行精度测量，具有以下好处：首先，它提高了造船测量效率，节约了劳动成本，减少了劳动强度。其次，它有效解决了传统的脱胎测量、模拟搭载、搭载误差分析等测量难题，能高效完成造船测绘任务。但是，全站仪在船体分段合拢分段精度测量中，也有许多需要注意的问题，如全站仪的三维测量方法相对复杂，它对检测人员的技术能力有着较高的要求。其次，在管系、支架等内部舾装件三维检测中，全站仪的测量精度还不够。因此，进一步简化全站仪三维测量方法和操作程序，提高分段测量的完整性和精准度，是我们今后要注意的问题。

综上所述，全站仪在船体分段合拢精度测量中有着积极的应用价值。目前，全站仪在我国正处于大力推广应用阶段，新生代智能型全站仪也将进一步普及开来。合理应用全站仪，利用全站仪提高船体四角水平检测水平和船壁垂直度检测精准度等等，也是造船业要面对的一个问题。我们相信，全站仪在造船精准度控制中的发展应用，必将能有效推动造船业的发展进步。

参考文献

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[4]李力.全站仪的日常使用与维护[J].测绘与空间地理信息.2011(04)