軸線測量的中長距離空間直線基準(zhǔn)理論及關(guān)鍵技術(shù)研究

本項(xiàng)目圍繞中、長距離直線基準(zhǔn)誤差較大的難題展開研究，目的是提高中長距離無衍射光空間直線基準(zhǔn)精度。首先，基于菲涅耳衍射理論，開展長焦深廣義無衍射光束成像特性及其影響因素的理論分析與仿真研究，建立長焦深廣義無衍射光束的參數(shù)化理論模型及其誤差模型；其次，為保證無衍射光軸的穩(wěn)定性和成像質(zhì)量，根據(jù)理論模型優(yōu)化廣義無衍射光的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的光束穩(wěn)定性和成像質(zhì)量；然后，基于無衍射光傳播時(shí)其橫截面的光強(qiáng)分布規(guī)律——同心光環(huán)組特征，研究基于同心光環(huán)組的拓?fù)涮卣骷捌浣y(tǒng)計(jì)規(guī)律的圖像處理算法，提高圖像信噪比、同心光環(huán)組中心的定位正確度以及圖像處理算法的魯棒性;接著，通過試驗(yàn)獲得各種因素引起的光束漂移對(duì)廣義無衍射光空間直線基準(zhǔn)穩(wěn)定性的影響，利用光束漂移探測器和采取保證圖像采集同步性的措施，保證獲得光束漂移誤差數(shù)據(jù)的時(shí)效性，減小誤差數(shù)據(jù)對(duì)振動(dòng)、溫度的敏感性，修正、補(bǔ)償光束漂移誤差；最后，綜合上述研究成果，將廣義無衍射光空間直線基準(zhǔn)應(yīng)用到船舶推進(jìn)軸系的軸系校中中，進(jìn)行軸系軸承孔系的同軸度/軸線偏差、誤差評(píng)定技術(shù)研究，保證軸系軸承孔位姿的安裝精度。 本項(xiàng)目的研究形成了截面同心光環(huán)組特征顯著的長焦深廣義無衍射光束實(shí)現(xiàn)技術(shù)、基于截面圖像同心光環(huán)組的拓?fù)涮卣鞯膱D像處理算法以及長焦深廣義無衍射光束漂移的測量補(bǔ)償技術(shù)共3項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)；并在項(xiàng)目執(zhí)行期間，圍繞發(fā)表了相關(guān)學(xué)術(shù)論文共8篇（其中 SCI 和 EI 共 3篇，中文核心 5篇）及取得的知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果共 3項(xiàng)（發(fā)明專利 2項(xiàng)，國防專利 1 項(xiàng)），科技報(bào)告1份（獲得二級(jí)中國國防船舶科技報(bào)告）。 本項(xiàng)目提出的長焦深廣義無衍射光束的產(chǎn)生方法和絕對(duì)式、高精度、中長距離空間直線基準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，對(duì)提高中長距離無衍射光空間直線基準(zhǔn)精度具有理論指導(dǎo)意義，將豐富和發(fā)展廣義無衍射光空間直線基準(zhǔn)的理論和技術(shù)，也將為軸系曲線軸線高精度測量技術(shù)和突破船舶的軸系校中瓶頸奠定了理論基礎(chǔ)和技術(shù)儲(chǔ)備。 2100433B

國產(chǎn)艦船軸系的振動(dòng)大、軸承偏磨嚴(yán)重，主要瓶頸是軸系曲線軸線的測量技術(shù)，其關(guān)鍵是缺乏絕對(duì)式、高精度、中長距離的空間直線基準(zhǔn)。 針對(duì)中、長距離直線基準(zhǔn)誤差較大的難題，本項(xiàng)目提出一種長焦深廣義無衍射光束的產(chǎn)生方法，理論分析-誤差控制-測量補(bǔ)償相結(jié)合，研究實(shí)現(xiàn)絕對(duì)式、高精度、中長距離空間直線基準(zhǔn)。重點(diǎn)研究空間直線基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵問題：研究系統(tǒng)參數(shù)誤差、制造誤差的影響，獲得誤差的控制措施，保證截面同心光環(huán)組的特征顯著，顯著改善長焦深時(shí)成像質(zhì)量的問題；研究同心光環(huán)組的拓?fù)涮卣?，獲得其統(tǒng)計(jì)規(guī)律，保證信噪比高，解決圖像處理結(jié)果正確度的問題，從而實(shí)現(xiàn)了光束截面圖像中心測量的高精度；測量、補(bǔ)償光束的漂移，實(shí)現(xiàn)廣義無衍射光空間直線基準(zhǔn)，工作距離>65m、實(shí)際精度<1μm/m和測量范圍大，為其實(shí)用性提供新理論和技術(shù)。 進(jìn)而將實(shí)現(xiàn)軸系曲線軸線高精度測量技術(shù)，也可實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)的渦輪軸系等的同軸度精密測量。

測量基準(zhǔn)，又稱大地原點(diǎn)，是測量的參照點(diǎn)。在大地測量學(xué)及測量中，大地原點(diǎn)是一組用來對(duì)照測量點(diǎn)的地球坐標(biāo)，往往與地理測量體系的參考橢球體模型有關(guān)。

在機(jī)械工程方面，測量基準(zhǔn)就是設(shè)計(jì)或者加工時(shí)作為基準(zhǔn)或參考的面等，例如基座的底面一般都會(huì)加工，可以作為基準(zhǔn)面。

建筑軸線測量是一種工程測量，施工前必須用全站儀（經(jīng)緯儀）施測出主要的軸線，然后依照軸線測量出各碎部構(gòu)。

中文名稱

建筑軸線測量

英文名稱

building axis survey

定　　義

測設(shè)建筑物軸線點(diǎn)在測量坐標(biāo)系統(tǒng)中的位置。

應(yīng)用學(xué)科

測繪學(xué)（一級(jí)學(xué)科），工程測量（二級(jí)學(xué)科）