非均匀采样加权最小二乘圆拟合的潜艇承压检测数据处理方法

作     者：王中 彭飞 韩玉超 孟庆旭 邓为耀 WANG Zhong;PENG Fei;HAN Yuchao;MENG Qingxu;DENG Weiyao

作者机构：海军工程大学舰船与海洋学院湖北武汉430033 

出 版 物：《武汉大学学报（信息科学版）》 (Geomatics and Information Science of Wuhan University)

年 卷 期：2024年第49卷第6期

页      面：970-976页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081601[工学-大地测量学与测量工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(51609253) 

主　　题：潜艇 耐压壳体 圆拟合 非均匀采样 加权最小二乘法 

摘      要：为了最大程度抵抗深水压力,潜艇耐压壳体常采用柱锥结构形式,在建造和修理时需要检测各肋骨剖面圆度。因现场条件限制或融合使用多种不同测量手段获取数据,测量采样点常呈现非均匀性,导致经典最小二乘圆拟合的结果与实际情况存在偏差,尤其对用作圆度判定条件的最大挠度影响显著。基于经典Pratt圆拟合方法,运用先直接拟合,再根据对应圆心角定权、最后加权拟合的三步走策略,提出一种新的非均匀采样加权最小二乘圆拟合方法及其定权规则,用于潜艇承压检测数据处理。对标准椭圆采样分析数值实验表明,所提方法能够较好地消除非均匀采样对圆拟合的影响,拟合计算得到的最大挠度更加准确,具有较好的精度和工程实用价值,可以用于潜艇耐压壳体圆度测量非均匀采样点的圆拟合计算。