文章目录

摘要

abstract

1 引言

1.1 研究背景

1.2 研究目的和意义

1.3 本论文研究思路

1.4 本章小结

2 激光雷达技术与点云数据采集

2.1 激光雷达技术

    2.1.1 三维激光雷达设备

    2.1.2 三维激光雷达设备原理

2.2 数据采集方法

    2.2.1 数据采集方案

    2.2.2 数据采集

2.3 本章小结

3 点云数据预处理

3.1 点云数据配准

    3.1.1 点云数据配准基本算法

    3.1.2 公共靶标提取原理

    3.1.3 点云配准方法

3.2 点云数据滤波去噪

    3.2.1 点云噪声产生

    3.2.2 点云去噪原理

    3.2.3 点云去噪方法

3.3 点云数据压缩

3.4 本章小结

4 三维逆向建模

4.1 点云分割及分组

4.2 边界拟合重建

    4.2.1 边界拟合

    4.2.2 边界框实体重建

4.3 模型内部构件重建

4.4 本章小结

5 容量计算

5.1 容量计算

5.2 生成容量表

5.3 本章小结

6 试验验证与不确定度分析

6.1 试验验证

6.2 误差及不确定度分析

    6.2.1 测量数据的误差分析及修正方法

    6.2.2 模型建立过程中的精度衰减及修正方法研究

    6.2.3 容量校准结果的不确定度分析

6.3 本章小结

7 总结与展望

7.1 本文要点总结

7.2 论文展望

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间发表的学术论文目录

文章摘要:舰船液舱的容量计量是船舶续航力、船舶性能、贸易交接的重要保障,受到船东及货主越来越多的关注,舰船液舱的容量计量已成为现代舰船建造及运营中不可缺少的重要环节。传统舱容计量方法主要采用容量比较法和几何测量法,容量比较法是将标准金属量器内的标准容量传递至液舱中,以此获取液舱容量表;几何测量法利用全站仪、手持测距仪以及钢卷尺等测量设备量取离散点长宽高数据,根据测量数据来计算船舱容量。随着舰船的吨位不断增大,传统的容量计量方法受到舰船建造周期和数据处理等因素的约束,越来越难适应舰船的现代化生产与运营。本文研究激光雷达技术在船舱现场采集液舱内壁及内部结构构件等外形数据的方法,从而获取液舱内部空间的详细几何形状,按此来计算液舱舱容特性。首先,采用激光雷达扫描得到三维空间点云数据,并进行预处理,利用UG建模软件对点云数据的边界按平面或曲面拟合,完成液舱内壁边界实体化建模;接着,液舱内部构件按点云数据尺寸进行建模,得到液舱内部有效空间的详细三维实体模型;然后,对此复杂三维模型进行分析计算液舱容量,开发计算程序和生成容量表;最后采用本文计量方法与容量比较法对一复杂液舱分别计量,两种计量方法得到的舱容差异小于0.3%,验证了本文计量方法的可行性和精确性,随后分析了影响计量的因素和其不确定度。本文研究为船舶不同浮态下的容量准确计量与集成至船舶装载管理系统等后续研究与应用奠定了较好基础。

文章关键词:

论文DOI:10.27307/d.cnki.gsjtu.2020.003531

论文分类号:U674.7

文章来源：《舰船科学技术》 网址: http://www.jckxjszz.cn/qikandaodu/2021/0924/2033.html