專利名稱：船體變形測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及船體測量技術(shù)，具體地說是一種船體變形測量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
測量船是移動的航天測控站。在船塢內(nèi)標(biāo)校時，將測量平臺與慣導(dǎo)平臺的坐標(biāo)系對準(zhǔn)。當(dāng)船出塢后，由于載重的變化和海水的擠壓，以及平臺的晃動，使船體發(fā)生變形，亦即測量坐標(biāo)系相對于慣導(dǎo)坐標(biāo)系發(fā)生旋轉(zhuǎn)變化。現(xiàn)有的變形測量系統(tǒng)采用大鋼管作為中間基準(zhǔn)，不僅價格昂貴、體積大、重量大，而且安裝與維修都非常不便。
實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有變形測量系統(tǒng)價格昂貴、體積大、重量大的問題，本實(shí)用新型提出一種新型的船體變形測量系統(tǒng)，它基于視頻圖象處理技術(shù)，不需要中間基準(zhǔn)，其體積、重量、成本都大大減少，安裝、調(diào)試及維修也比較方便。
本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種船體變形測量系統(tǒng)，其特征是由點(diǎn)光源、平行光管、平面反射鏡、半透半反射鏡、視頻處理器、攝像機(jī)組成，其中第一點(diǎn)光源、平行光管及第二點(diǎn)光源固定在雷達(dá)或經(jīng)緯儀基座上，三者之間呈剛性連接；第一平面反射鏡、第一半透半反射鏡、第二半透半反射鏡、第二平面反射鏡、第一攝像機(jī)、第三半透半反射鏡、視頻處理器及第二攝像機(jī)固定在慣導(dǎo)基座上，分別對準(zhǔn)兩個點(diǎn)光源及平行光管，它們之間也呈剛性連接；所述第一平面反射鏡與水平方向呈45度設(shè)置，于第一點(diǎn)光源的光路上，第一半透半反射鏡與第一平面反射鏡平行設(shè)置，于平行光管的光路上；第二平面反射鏡與水平方向呈135度設(shè)置，于第二點(diǎn)光源的光路上；第二半透半反射鏡與第二平面反射鏡平行設(shè)置，并與第一半透半反射鏡在同一水平線上；第三半透半反射鏡平行于第二半透半反射鏡設(shè)置；第三半透半反射鏡的折射光路上安裝有第一攝像機(jī)，其直射光路上安裝有第二攝像機(jī)，視頻處理器安裝在靠近第一攝像機(jī)及第二攝像機(jī)的位置；其中第一～二點(diǎn)光源相對于第二攝像機(jī)的光程相等；其中第一半透半反射鏡、第二半透半反射鏡及第三半透半反射鏡均安裝在一個平面上；其中第一攝像機(jī)及第二攝像機(jī)分別配置有第一光學(xué)鏡頭及第二光學(xué)鏡頭；其中第一攝像機(jī)及第二攝像機(jī)均采用CCD攝像機(jī)，帶有電子快門。
本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型船體變形測量系統(tǒng)是用于測量船載外測設(shè)備基準(zhǔn)與慣導(dǎo)基準(zhǔn)之間的三維角度變化，它將測量結(jié)果實(shí)時傳輸給中心計(jì)算機(jī)，精確修正經(jīng)緯儀、雷達(dá)等精密測量設(shè)備由于船體變形引入的測量誤差。
基于本實(shí)用新型的船體變形測量系統(tǒng)不需要中間基準(zhǔn)，其體積、重量、成本都大大減少，便于安裝、調(diào)試及維修。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
在圖1中，由點(diǎn)光源、平行光管、平面反射鏡、半透半反射鏡、視頻處理器、攝像機(jī)組成本實(shí)用新型，其中第一點(diǎn)光源1、平行光管2及第二點(diǎn)光源3固定在雷達(dá)或經(jīng)緯儀基座上，三者之間呈剛性連接(即固連)；第一平面反射鏡4、第一半透半反射鏡5、第二半透半反射鏡6、第二平面反射鏡7、第一攝像機(jī)8、第三半透半反射鏡10、視頻處理器12及第二攝像機(jī)13固定在慣導(dǎo)基座上，分別對準(zhǔn)兩個點(diǎn)光源及平行光管，它們之間也呈剛性連接；所述第一平面反射鏡4與水平方向呈45度設(shè)置，于第一點(diǎn)光源1的光路上，第一半透半反射鏡5與第一平面反射鏡4平行設(shè)置，于平行光管2的光路上；第二平面反射鏡7與水平方向呈135度設(shè)置，于第二點(diǎn)光源3的光路上；第二半透半反射鏡6與第二平面反射鏡7平行設(shè)置，并與第一半透半反射鏡5在同一水平線上；第三半透半反射鏡10平行于第二半透半反射鏡6設(shè)置；第三半透半反射鏡10的折射光路上安裝有第一攝像機(jī)8，其直射光路上安裝有第二攝像機(jī)13，第一攝像機(jī)8及第二攝像機(jī)13均采用CCD攝像機(jī)，分別配置有第一光學(xué)鏡頭9及第二光學(xué)鏡頭11，視頻處理器12安裝在靠近第一攝像機(jī)8及第二攝像機(jī)13的位置，本實(shí)施例為第一攝像機(jī)8及第二攝像機(jī)13之間設(shè)視頻處理器12；第一半透半反射鏡5、第二半透半反射鏡6及第三半透半反射鏡10均安裝在一個平面上；第一～二點(diǎn)光源1～2相對于第二攝像機(jī)13的光程相等。
其中第一攝像機(jī)8及第二攝像機(jī)13均采用帶有電子快門的CCD攝像機(jī)，用于減少動態(tài)測量誤差。
本實(shí)用新型原理是從第一點(diǎn)光源1發(fā)出的光經(jīng)第一反射鏡4及第一半透半反射鏡5反射后再經(jīng)第二半透半反射鏡6及第二光學(xué)鏡頭11照射到第二攝像機(jī)11上，從點(diǎn)光源3發(fā)出的光經(jīng)第二反射鏡7及第二半透半反射鏡6反射后再經(jīng)第二光學(xué)鏡頭11也照射到第二攝像機(jī)11上。由于兩個點(diǎn)光源的相對位置固定，它們在第二攝像機(jī)11靶面上所成的像可作為多目標(biāo)分離開；從平行光管2發(fā)出的光穿過第一半透半反射鏡5、2第二半透半反射鏡6及第三半透半反射鏡10反射后照射到第一攝像機(jī)8上。當(dāng)然，從平行光管2發(fā)出的光也會照射到第二攝像機(jī)13上，從兩個點(diǎn)光源發(fā)出的光也會照射到第一攝像機(jī)8上，但由于兩者分別為無窮遠(yuǎn)和有限遠(yuǎn)的目標(biāo)，兩個攝像機(jī)的焦平面也是不重合的，因此，平行光管2發(fā)出的光在第二攝像機(jī)13上以及第一點(diǎn)光源1、第二點(diǎn)光源2發(fā)出的光在第一攝像機(jī)13上都是離焦的，不能成像，可作為亮背景處理，另外，要求兩個點(diǎn)光源相對于第二攝像機(jī)13的光程相等，這樣兩者的像才能成在同一焦平面上。
當(dāng)船體發(fā)生變形時，點(diǎn)光源和平行光管的空間位置和方向也隨之發(fā)生變化，二臺攝像機(jī)可測出這些變化，經(jīng)過計(jì)算，可得到三維角度變化量。
權(quán)利要求1.一種船體變形測量系統(tǒng)，其特征是由點(diǎn)光源、平行光管、平面反射鏡、半透半反射鏡、視頻處理器、攝像機(jī)組成，其中第一點(diǎn)光源(1)、平行光管(2)及第二點(diǎn)光源(3)固定在雷達(dá)或經(jīng)緯儀基座上，三者之間呈剛性連接；第一平面反射鏡(4)、第一半透半反射鏡(5)、第二半透半反射鏡(6)、第二平面反射鏡(7)、第一攝像機(jī)(8)、第三半透半反射鏡(10)、視頻處理器(12)及第二攝像機(jī)(13)固定在慣導(dǎo)基座上，分別對準(zhǔn)兩個點(diǎn)光源及平行光管，它們之間也呈剛性連接；所述第一平面反射鏡(4)與水平方向呈45度設(shè)置，于第一點(diǎn)光源(1)的光路上，第一半透半反射鏡(5)與第一平面反射鏡(4)平行設(shè)置，于平行光管(2)的光路上；第二平面反射鏡(7)與水平方向呈135度設(shè)置，于第二點(diǎn)光源(3)的光路上；第二半透半反射鏡(6)與第二平面反射鏡(7)平行設(shè)置，并與第一半透半反射鏡(5)在同一水平線上；第三半透半反射鏡(10)平行于第二半透半反射鏡(6)設(shè)置；第三半透半反射鏡(10)的折射光路上安裝有第一攝像機(jī)(8)，其直射光路上安裝有第二攝像機(jī)(13)，視頻處理器(12)安裝在靠近第一攝像機(jī)(8)及第二攝像機(jī)(13)的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船體變形測量系統(tǒng)，其特征是其中第一～二點(diǎn)光源(1～2)相對于第二攝像機(jī)(13)的光程相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船體變形測量系統(tǒng)，其特征是其中第一半透半反射鏡(5)、第二半透半反射鏡(6)及第三半透半反射鏡(10)均安裝在一個平面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船體變形測量系統(tǒng)，其特征是其中第一攝像機(jī)(8)及第二攝像機(jī)(13)分別配置有第一光學(xué)鏡頭(9)及第二光學(xué)鏡頭(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船體變形測量系統(tǒng)，其特征是其中第一攝像機(jī)(8)及第二攝像機(jī)(13)均采用CCD攝像機(jī)，帶有電子快門。
專利摘要一種船體變形測量系統(tǒng)，它的點(diǎn)光源及平行光管固定在雷達(dá)或經(jīng)緯儀基座上；其它固定在慣導(dǎo)基座上，分別對準(zhǔn)兩個點(diǎn)光源及平行光管，它們之間也呈剛性連接；其第一平面反射鏡與水平方向呈45度設(shè)于第一點(diǎn)光源的光路上，第一半透半反射鏡與第一平面反射鏡平行設(shè)置，于平行光管的光路上；第二平面反射鏡與水平方向呈135度設(shè)于第二點(diǎn)光源的光路上；第二半透半反射鏡與第二平面反射鏡平行設(shè)置，并與第一半透半反射鏡在同一水平線上；第三半透半反射鏡平行于第二半透半反射鏡設(shè)置；第三半透半反射鏡的光路上安裝連接有視頻處理器的兩臺攝像機(jī)。采用本實(shí)用新型的船體變形測量系統(tǒng)不需中間基準(zhǔn)，其體積、重量、成本都大大減少，安裝、調(diào)試及維修方便。
文檔編號G01B11/16GK2729641SQ200420108278
公開日2005年9月28日 申請日期2004年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月10日
發(fā)明者朱丹 申請人:中國科學(xué)院沈陽自動化研究所