1、船體分段測量數(shù)據(jù)配準(zhǔn)理論研究與應(yīng)用，是尋求船體分段建造過程中精度尺度監(jiān)控的實用性技術(shù)，配準(zhǔn)偏差值作為船舶制造質(zhì)量的評價參數(shù)，為分段制造尺度修正提供定量依據(jù)。傳統(tǒng)測量方式直接在船體分段上進行測量，測量方法與精度不能滿足現(xiàn)代船舶制造技術(shù)要求。采用全站儀進行船體分段數(shù)據(jù)測試采集是目前國內(nèi)外大多數(shù)船舶企業(yè)采取的方法，由于受船舶分段建造擺放位置及實際場地限制，使全站儀在不同坐標(biāo)平面上進行測量，造成實際測試的船體分段數(shù)據(jù)坐標(biāo)系與工藝設(shè)計坐標(biāo)系不在同

2、一坐標(biāo)系，無法準(zhǔn)確進行建造精度評定，需研究將測量點集坐標(biāo)與設(shè)計點集坐標(biāo)進行配準(zhǔn)計算的實用方法，將船體分段制造真實幾何偏差反饋到現(xiàn)場指導(dǎo)分段修正，實現(xiàn)無余量上船臺。
　　本文以某散貨船底邊艙分段為研究對象，現(xiàn)場采集該散貨船船體分段精度管理點坐標(biāo)，以空間模型轉(zhuǎn)換理論為基礎(chǔ)對分段測量數(shù)據(jù)和設(shè)計點集數(shù)據(jù)進行粗配準(zhǔn)和精配準(zhǔn)計算，解決分段建造過程中由于下料、合攏裝配、焊接等過程造成的制造誤差修正問題，實現(xiàn)船體分段的無余量建造。論文主要開展的研

3、究包括：
　?。?）分段測量數(shù)據(jù)處理。為了獲得準(zhǔn)確的實體分段建造偏差值，針對配準(zhǔn)算法的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換技術(shù)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)類型特點，采用包圍盒法和點間距限定法并行對測點云數(shù)據(jù)中的重復(fù)測量點、測站點和遷站點剔除。
　?。?）配準(zhǔn)技術(shù)的研究與應(yīng)用。以底邊艙分段實際測量數(shù)據(jù)進行配準(zhǔn)計算，采用四點變換法對測量數(shù)據(jù)做初始變換，將測量坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到設(shè)計坐標(biāo)系中。為了減小初始變換的旋轉(zhuǎn)平移錯位誤差，應(yīng)用單位四元數(shù)算法實現(xiàn)兩組點集粗配準(zhǔn)計算，然后利

4、用ICP算法以設(shè)計模型為目標(biāo)的迭代進行目標(biāo)最小值的精配準(zhǔn)計算，獲得船體底邊艙分段實際建造偏差值。偏差值沿各坐標(biāo)軸分布概率置信度區(qū)間在[-5，5]的概率為[86.79％ 75.47% 43.4%]，說明構(gòu)件在Z軸方向存在位置偏差，符合現(xiàn)場建造實際，配準(zhǔn)誤差值變異系數(shù)相比于全站儀系統(tǒng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換誤差變異系數(shù)，配準(zhǔn)誤差分布集中，波動范圍小。
　?。?）配準(zhǔn)技術(shù)算法檢驗。以同船船艉機艙分段測量數(shù)據(jù)實例，對上述配準(zhǔn)算法進行檢驗，獲得配準(zhǔn)誤差值符