Γεωμετρικός έλεγχος ναυπηγικών γραμμών σκαφών με χρήση συμβατικών γεωδαιτικών μεθόδων και επίγειου σαρωτή laser

Abstract

Στόχος αυτής της εργασίας, είναι η γεωμετρική τεκμηρίωση μοντέλων σκαφών με Γεωδαιτικές μεθόδους. Για αυτό το σκοπό χρησιμοποιήθηκε ένα μοντέλο ταχύπλοου σκάφους της Σχολής των Ναυπηγών Μηχανικών του Ε.Μ.Π. Για την εξυπηρέτηση του σκοπού της παρούσας εργασίας έγινε χρήση τριών διαφορετικών μετρητικών διατάξεων. Τα όργανα που χρησιμοποιήθηκαν είναι ο Σαρωτής Laser Leica HDS 2500, και δυο Γεωδαιτικοί Σταθμοί .Ο Topcon IS και ο Leica TCR 303. Τα λογισμικά, χειρισμού οργάνων και επεξεργασίας των αποτελεσμάτων που χρησιμοποιήθηκαν είναι, το Cyclone 5.8 της Leica Geosystems, το Geomagic 9, το Topcon Link και το AutoCAD. Σε πρώτη φάση, έγιναν προκαταρκτικές μετρήσεις με τα όργανα, για την εξοικείωση με τον τρόπο λειτουργίας τους. Η πρώτη πειραματική μέτρηση έγινε με τον Σαρωτή Laser. Οι μετρήσεις με τους Γεωδαιτικούς Σταθμούς έγιναν σε επόμενη φάση με αποτέλεσμα την επανατοποθέτηση του μοντέλου σε άλλη θέση λόγω πρακτικής δυσχέρειας. Το αποτέλεσμα της σάρωσης του σκάφους είναι η δημιουργία ενός ψηφιακού μοντέλου επιφανείας. Η χάραξη των νομέων έγινε με δυο μεθοδολογίες. Στην πρώτη επιχειρήθηκε η εξαγωγή των νομέων του σκάφους από το ψηφιακό μοντέλο επιφάνειας, υλοποιώντας τον πρώτο νομέα με βάση τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά της θέσης του πάνω στο σκάφος, από το σχέδιο των Ναυπηγών Μηχανικών. Στην δεύτερη έγινε ταυτοποίηση του μοντέλου επιφάνειας με τους ήδη σχεδιασμένους νομείς στην επιφάνεια του σκάφους. Το αποτέλεσμα της μέτρησης με τον Γεωδαιτικό Σταθμό Topcon IS είναι η αποτύπωση των χαρακτηριστικών σημείων που αναπαριστούν την γεωμετρία τους σκάφους, καθώς και νέφος σημείων με βήμα 0,03m που περιγράφουν την επιφάνεια της γάστρας. Το αποτέλεσμα της μέτρησης με τον Γεωδαιτικό Σταθμό Leica TCR303 είναι η αποτύπωση χαρακτηριστικών σημείων που περιγράφουν την γεωμετρία του σκάφους (περίγραμμα γάστρας, νομείς). Στην φάση ανάλυσης έγινε σύγκριση των μεθόδων και αποτελεσμάτων ποιοτικά και ποσοτικά. Όσο αφορά τα αποτελέσματα των μετρήσεων με τα δυο Total Stations, έγινε σύγκριση συντεταγμένων κοινών χαρακτηριστικών σημείων καθώς και σύγκριση των διαστάσεων κοινών γεωμετρικών στοιχείων από τις δυο μετρήσεις. Επίσης έγινε σύγκριση των σχεδιαστικών αποδόσεων στο περιβάλλον του προγράμματος AutoCAD. Όσο αφορά τις δυο σαρώσεις, από τον ρομποτικό γεωδαιτικό σταθμό Topcon και το τον επίγειο σαρωτή Laser έγινε σύγκριση των νεφών ως προς την ποιότητα αναπαράστασης της επιφάνειας του σκάφους. Στο τελικό μέρος της παρούσας εργασίας παρουσιάζονται συμπεράσματα που εξάγονται από τις παραπάνω αναλύσεις.

Objective of this work, is the geometric documentation of models of ships with surveying methods. On this aim was used a model of high speed ship of School of Naval Arcitecture and Marine Engineering of N.T.UA. For the service of aim of present work became use of three different metric stations. The stations that were used are Laser Scanner Leica HDS 2500, and two total stations Topcon IS and Leica TCR 303. The softwares, handling of stations and treatment of results that was used it is, Cyclone 5.8, Geomagic 9,Topcon Link and AutoCAD. In first phase, became preliminary measurements with total stations for the familiarization with their way of operation. The first experimental measurement became with Laser Scanner. The measurements with Total Stations became in next phase. Then became treatment of measurements, export of results and conclusions