本發(fā)明屬于火炮靜態(tài)檢測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
火炮回轉(zhuǎn)半徑，即炮身水平時(shí)炮口端面到回轉(zhuǎn)軸的距離。在靶場(chǎng)鑒定、定型試驗(yàn)時(shí)作為一項(xiàng)實(shí)測(cè)參數(shù)用于檢查火炮實(shí)際狀態(tài)與設(shè)計(jì)指標(biāo)的偏離程度。已知技術(shù)中由標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為2977A-2006的國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)提供了一種直接測(cè)量方法，在實(shí)施時(shí)需要預(yù)知被測(cè)火炮回轉(zhuǎn)軸的位置，而被測(cè)火炮的回轉(zhuǎn)軸位置通常是未知的，因此，直接測(cè)量方法在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)不容易實(shí)施，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)通常采用間接測(cè)量方法。由標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為2977A-2006的國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)提供的間接測(cè)量方法和由文章(霍李,江明義,李典,等.火炮回轉(zhuǎn)半徑測(cè)量中瞄準(zhǔn)鏡的最佳裝定角.兵器試驗(yàn),2012(4):55-59.)提供的間接測(cè)量方法其實(shí)質(zhì)都是大直徑間接測(cè)量方法中的角度弦長(zhǎng)法，需要測(cè)量弦長(zhǎng)和對(duì)應(yīng)的圓心角。在檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，弦長(zhǎng)的測(cè)量容易實(shí)現(xiàn)，而炮塔旋轉(zhuǎn)角的測(cè)量需要在火炮回轉(zhuǎn)中心上安放測(cè)角儀器(如周視瞄準(zhǔn)鏡)，在測(cè)量過(guò)程中需要由觀(guān)測(cè)人員反復(fù)調(diào)整測(cè)角儀器進(jìn)行觀(guān)測(cè)讀數(shù)，這些準(zhǔn)備、測(cè)量工作都要占用大量時(shí)間，同時(shí)由于測(cè)角儀器安放位置的誤差、測(cè)角儀器本身的精度和人工讀數(shù)誤差等因素的影響導(dǎo)致炮塔旋轉(zhuǎn)角的測(cè)量精度并不理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種可以對(duì)火炮的回轉(zhuǎn)半徑提高精度的火炮回轉(zhuǎn)半徑測(cè)量方法。本發(fā)明的測(cè)量步驟是：(1)被試火炮駛?cè)胫付z測(cè)區(qū)域，結(jié)合火炮實(shí)際，使得水平身管的炮口端面中心，在炮塔旋轉(zhuǎn)一周的范圍內(nèi)，能在水平地面上得到至少四個(gè)均勻分布的投影點(diǎn)，預(yù)設(shè)出這些點(diǎn)的位置；(2)調(diào)平火炮，保持身管水平，轉(zhuǎn)動(dòng)方向機(jī)，當(dāng)炮身前端到達(dá)預(yù)設(shè)點(diǎn)位置時(shí)，用鉛錘從炮口端面中心向水平地面上引出垂點(diǎn)，并在地面做出標(biāo)記；(3)火炮駛離檢測(cè)區(qū)域，依次測(cè)量并記錄所有點(diǎn)之間的距離；(4)將所有點(diǎn)之間的距離作為邊長(zhǎng)構(gòu)成一個(gè)測(cè)邊網(wǎng)，通過(guò)測(cè)邊網(wǎng)平差處理，并將平差結(jié)果轉(zhuǎn)換為點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)，最后通過(guò)最小二乘原理擬合出圓的半徑作為火炮回轉(zhuǎn)半徑。本發(fā)明所述的測(cè)邊網(wǎng)平差是面積閉合法條件平差、角度閉合法條件平差、邊長(zhǎng)閉合法條件平差、測(cè)邊網(wǎng)的間接觀(guān)測(cè)平差、力學(xué)方法平差。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：1、本發(fā)明只測(cè)量垂點(diǎn)之間的距離(邊長(zhǎng))，不測(cè)量炮塔旋轉(zhuǎn)角，現(xiàn)場(chǎng)操作簡(jiǎn)單。2、本發(fā)明通過(guò)測(cè)邊網(wǎng)平差處理，提高了邊長(zhǎng)的測(cè)量精度；通過(guò)最小二乘原理擬合圓，減弱了垂點(diǎn)位置誤差的影響。3、本發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)操作簡(jiǎn)單，而復(fù)雜的事后數(shù)據(jù)處理都是通過(guò)計(jì)算機(jī)完成的，因此本發(fā)明使用方便的同時(shí)保證了測(cè)量精度。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理流程圖；圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的采樣點(diǎn)分布示意圖；圖3是測(cè)邊三角形；圖4是大地四邊形。具體實(shí)施方式本發(fā)明的測(cè)量步驟是：(1)被試火炮駛?cè)胫付z測(cè)區(qū)域，結(jié)合火炮實(shí)際，使得水平身管的炮口端面中心，在炮塔旋轉(zhuǎn)一周的范圍內(nèi)，能在水平地面上得到至少四個(gè)均勻分布的投影點(diǎn)，預(yù)設(shè)出這些點(diǎn)的位置；(2)調(diào)平火炮，保持身管水平，轉(zhuǎn)動(dòng)方向機(jī)，當(dāng)炮身前端到達(dá)預(yù)設(shè)點(diǎn)位置時(shí)，用鉛錘從炮口端面中心向水平地面上引出垂點(diǎn)，并在地面做出標(biāo)記；(3)火炮駛離檢測(cè)區(qū)域，依次測(cè)量并記錄所有點(diǎn)之間的距離；(4)將所有點(diǎn)之間的距離作為邊長(zhǎng)構(gòu)成一個(gè)測(cè)邊網(wǎng)，通過(guò)測(cè)邊網(wǎng)平差處理，并將平差結(jié)果轉(zhuǎn)換為點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)，最后通過(guò)最小二乘原理擬合出圓的半徑作為火炮回轉(zhuǎn)半徑。本發(fā)明所述的測(cè)邊網(wǎng)平差是面積閉合法條件平差、角度閉合法條件平差、邊長(zhǎng)閉合法條件平差、測(cè)邊網(wǎng)的間接觀(guān)測(cè)平差、力學(xué)方法平差。以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的描述：本命由下列步驟完成：1、被試火炮駛?cè)胫付z測(cè)區(qū)域，結(jié)合火炮實(shí)際，使得水平身管的炮口端面中心，在炮塔旋轉(zhuǎn)一周的范圍內(nèi)，能在水平地面上得到4個(gè)以上(含)大致均勻分布的投影點(diǎn)，預(yù)設(shè)出這些點(diǎn)的位置；2、調(diào)平火炮，保持身管水平，轉(zhuǎn)動(dòng)方向機(jī)，當(dāng)炮身前端到達(dá)預(yù)設(shè)點(diǎn)位置時(shí)，用鉛錘從炮口端面中心向水平地面上引出垂點(diǎn)，并在地面做出標(biāo)記；3、火炮駛離檢測(cè)區(qū)域，依次測(cè)量并記錄所有點(diǎn)之間的距離；4、將所有點(diǎn)之間的距離作為邊長(zhǎng)構(gòu)成1個(gè)測(cè)邊網(wǎng)，通過(guò)測(cè)邊網(wǎng)平差處理，并將平差結(jié)果轉(zhuǎn)換為點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)，最后通過(guò)最小二乘原理擬合出圓的半徑作為火炮回轉(zhuǎn)半徑。第1步用觀(guān)測(cè)邊長(zhǎng)計(jì)算網(wǎng)中的內(nèi)角如圖3，已知三角形三條觀(guān)測(cè)邊長(zhǎng)SA、SB和SC，則可由邊長(zhǎng)算出任一角A(同理計(jì)算角B、C)：式中第2步用觀(guān)測(cè)邊長(zhǎng)和內(nèi)角計(jì)算高如圖3，高h(yuǎn)為角度改正數(shù)與邊長(zhǎng)改正數(shù)的關(guān)系式推導(dǎo)在圖3的測(cè)邊網(wǎng)中，由余弦定理得SA2＝SB2+SC2-2SBSCcosA微分得2SAdSA＝2SBdSB+2SCdSC-2SCcosAdSB-2SBcosAdSC+2SBSCsinAdA整理得在圖3中有將式(4)代入式(3)，得將式(5)中的微分換成相應(yīng)的改正數(shù)，同時(shí)考慮到式中的dA的單位是弧度，而角度改正數(shù)的單位是秒，故上式寫(xiě)成角度改正數(shù)方程式中為相應(yīng)邊長(zhǎng)改正數(shù)；ρ≈206264.8″，是弧度與秒的換算系數(shù)。第3步用四邊形內(nèi)角計(jì)算角閉合差在圖4的測(cè)邊網(wǎng)中，按式(1)的規(guī)律由觀(guān)測(cè)邊長(zhǎng)Si(i＝1，2，3，…，6)算出角度值φj(j＝1，2，3，…，9)；令平差后的邊長(zhǎng)為S′i(i＝1，2，3，…，6)，按式(1)的規(guī)律由邊長(zhǎng)平差值計(jì)算出角度值φ’j(j＝1，2，3，…，9)，則角度改正數(shù)為vφi＝φ’i-φi(7)此時(shí)，平差值條件方程為φ1+φ2-φ3＝0(8)由式(7)、式(8)得到以角度改正數(shù)表示的圖形條件vφ1+vφ2-vφ3+β＝0(9)式中，β為角度閉合差β＝φ1+φ2-φ3(10)按角度閉合差進(jìn)行平差，需要把角度改正數(shù)換成邊長(zhǎng)觀(guān)測(cè)值的改正數(shù)。以邊長(zhǎng)改正數(shù)表示圖形條件方程按式(6)的規(guī)律，圖4中角φ1、φ2及φ3的角度改正數(shù)方程分別為式中，hi為以角φ(i＝1，2，3)為頂角向?qū)吽鞯母?，可按?2)的規(guī)律計(jì)算得到；角度值φj(j＝1，2，3，…，9)可按式(1)的規(guī)律計(jì)算得到。將式(11)代入式(9)，得四邊形的以邊長(zhǎng)改正數(shù)表示的圖形條件：第4步計(jì)算法方程系數(shù)令條件方程式(12)中邊長(zhǎng)改正數(shù)vSi前的系數(shù)分別為ai(i＝1，2，3，…，6)。即并令A(yù)＝[a1a2...a6]，則等精度測(cè)量時(shí)法方程系數(shù)為Naa＝AAT，則法方程為Naaka+β＝0(13)式中，ka為聯(lián)系數(shù)，則第5步計(jì)算各邊長(zhǎng)改正數(shù)令V＝[vS1vS2...vS6]T，則有V＝ATka(14)第6步計(jì)算各邊角平差值各邊長(zhǎng)平差值為S’i＝Si+vsi(i＝1，2，3，…，6)(15)由邊長(zhǎng)平差值S′i(i＝1，2，3，…，6)按式(1)計(jì)算出各角平差值Φ′j(j＝1，2，3)，并以式(8)進(jìn)行驗(yàn)算。實(shí)施例：以某自行火炮為本發(fā)明實(shí)施例，布設(shè)了4個(gè)大致均勻分布的采樣點(diǎn)。各邊的測(cè)量值、邊長(zhǎng)平差值見(jiàn)表1。取平差后的邊長(zhǎng)值計(jì)算出各點(diǎn)相對(duì)坐標(biāo)，見(jiàn)表2。圓擬合得到回轉(zhuǎn)中心相對(duì)坐標(biāo)(2745.27，3282.70)，回轉(zhuǎn)圓半徑R＝4279.01mm，測(cè)量誤差為1.81mm。表1測(cè)邊四邊形平差計(jì)算/mm表2各點(diǎn)相對(duì)坐標(biāo)/mm