[发明专利]一种数字化船坞的建造方法

摘要

一种数字化船坞的建造方法，建立数字化船坞，完美的将中心线、半宽线、肋位线等基准转换为三维数字空间，适用于所有分段的搭载定位；数字化船坞适用于任何船型，避免了传统方式作业中，由于船型不同而引起的重置船坞基准线等问题，在现行的串联式建造工法中，只需对数字化船坞进行基准控制数据的统一平移即可轻松实现定位搭载，且不会损失精度；提高了安全系数，缩短船坞周期，提高了生产效率。

主权项

一种数字化船坞的建造方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)对点位布设位置和数字化船坞利用周期进行现场踏勘，按照现场条件及造船进度对数字化船坞基准控制点进行设计和布设，沿数字化船坞两侧每隔40～60米选择区域布设一对基准控制点；(2)进行基准控制点稳定性监测；采用单站改正法进行水平位移监测，采用二等水准测量方法进行沉降观测，对稳定性差的基准控制点进行加固；进行基准控制点稳定性监测的过程为，在A点架设高精度全站仪，选择外围稳定点P1、P2作为监测基准，每一期变形观测测得P1、P2、1、2、……n共n+2个方向角、天顶距、斜距，各期数据综合计算得到各点位移情况；各点位移量由(1)式计算所得：ΔA=SP1×SP2SP1+SP2·ΔβAρΔ1=S1·Δβ1ρ-(1-S1SP1)·ΔAΔ2=S2·Δβ2ρ-(1-S2SP1)·ΔA......---(1)]]>式中Δβi＝(末次观测方向值)‑(前次观测方向值)，Si＝各观测点到A点的距离；(3)基准控制点观测及平差计算；数字化船坞控制网采用自由测站边角交会法施测，控制网观测从一端开始，端点测站在控制网测段外50m，观测两对基准点；此后每一测站增加两对基准点，直至最后一测站，最后两站观测基准点方向数和起始站相同；结合测量数据列出方向误差方程式、边长误差方程式，通过最小范数求解基准点控制网坐标；方向误差方程式的一般形式为：v″ki＝‑ζ+akiδxk+bkiδyk‑akiδxi‑bkiδyk+lki  (2)式中：v″ki——ki方向观测值改正数；ζ——定向角近似值改正数；δxk、δyk、δxi、δyi——k、i近似坐标改正数；a、b——方向系数；lki常数项；边长误差方程式的一般形式为：vs＝ckiδxk+dkiδyk‑ckiδxi‑dkiδyk+ls  (3)式中：vs——边长观测值改正数；c、d——边长系数；ls——常数项；(4)基于数字化船坞的分段实时定位搭载方法；罗列误差方式V＝Bt‑l，安装最小范数原理进行平差计算各基准控制点三维空间坐标数据，并对各点进行精度评定，得到统一的数字化船坞三维数据基准；基于数字化船坞的分段实时定位搭载方法的过程为，基于数字化船坞采用自由设站交会原理进行分段定位搭载，通过测量A、B两已知点，自动计算设站点P坐标，建立测量基准；A、B为已知点，P为设站点；通过测量距离S1，S2，并测定夹角γ，列出误差方程式V＝BX‑L (9)其表达形式为B=ρsinαPA0SPA0-ρcosαPA0SPA0ρsinαPB0SPB0-ρcosαPB0SPB0-cosαPA0-sinαPA0-cosαPB0-sinαPB0X=δxδyL=γ1-γ10γ2-γ20S1-S10S2-S20]]>针对方向与距离两类测量值，定义方向观测值的中误差为m0，定权为1，则边长观测值定权为由目标函数VTPV＝min列出方程，解算得X＝(BTPB)‑1BTPL  (10)；(5)采用自由设站原理进行数字化船坞内的分段定位搭载作业，所选两个基准控制点应尽量覆盖分段定位搭载区域，且交会角控制在40°～150°之间，在自由设站完成后分段测量前，需对其它某一已知点位进行测量确认，以提高定位搭载的可靠性。