[发明专利]一种水下航行体质心配重质量计算方法及测量装置

权利要求书

1.一种水下航行体质心配重质量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将待测水下航行体放置在具有四点称重设备上，基于放置待测水下航行体后和四点称重设备，建立测量坐标系和水下航行体坐标系；

S2、获取四点称重设备的四点空载数据，获取放置待测水下航行体后的四点称重数据，获取待测水下航行体沿放置轴线旋转90°后的旋转后四点测量数据，获取加装配重块后的配重测量数据；

S3、基于步骤S2获得航行体的总净重G₀；航行体绕纵向轴线顺时针方向转动90°后的总净重G⁰；加装配重块后航行体的总净重G₁；

S4、基于待测水下航行体的尺寸数据和四点称重设备的四点称重传感器之间的距离数据，以及测量坐标系和水下航行体坐标系、步骤S2、S3的数据，根据力矩平衡方程，得：待测水下航行体在水下航行体坐标系下的X轴向质心参数、Z轴向质心参数、Y轴向质心参数；

S5、获取待测水下航行体的壳体预留孔在水下航行体坐标系内的相对位置坐标信息，并得在各壳体预留孔处加装配重块后待测水下航行体的三个轴向的配重后质心手数据，进一步获取测水下航行体实际质心与理想质心绝对误差；

S6、基于加载配重块前后航行体三个轴向质心方程方程联立平衡力矩协调方程组，得加载配重质量与总体质心变化量之间的几何关系，建立方程进行配重质量大小的在线自动解算，得所需加载配重块的大小。

2.根据权利要求1所述的水下航行体质心配重质量计算方法，其特征在于，所述测量坐标系为O₀-X₀Y₀Z₀，原点O₀为四点称重设备的长度方向的中心轴，与靠近待测水下航行体前端的一对称重传感器之间的中点的交点；X₀轴为中心轴指向待测水下航行体尾端，Y₀轴垂直于X₀轴指向上方，Z₀轴满足右手螺旋法则，从雷头向前看O₀Z₀轴指向右侧；

水下航行体坐标系坐标系O-XYZ，原点为待测水下航行体中心轴上的端头处，X轴为待测水下航行体中心轴指向尾端，Y轴垂直于X轴指向上方，Z轴满足右手螺旋法则，从待测水下航行体端头向前看OZ轴指向右侧。

3.根据权利要求2所述的水下航行体质心配重质量计算方法，其特征在于，记f₁₁₀、f₁₂₀、f₂₁₀、f₂₂₀为空载时4个称重传感器的测量值；f₁₁₁、f₁₂₁、f₂₁₁、f₂₂₁为加载航行体后4个称重传感器的测量值；f¹₁₁₁、f¹₁₂₁、f¹₂₁₁、f¹₂₂₁—加载后航行体旋转90°后4个称重传感器的测量值；f₁₁₂、f₁₂₂、f₂₁₂、f₂₂₂为航行体加装配重质量块后4个称重传感器的测量值；航行体的总净重G₀；航行体绕纵向轴线顺时针方向转动90°后的总净重G⁰；加装配重块后航行体的总净重G₁。