船舶航行灯安装精度调整方法

摘要

本发明属于航行设备安装检测技术领域，具体为一种船舶航行灯安装精度调整方法。本发明方法包括：获取航行灯的发光面的最大距离；调整发光面与光测探头的水平距离至最大距离的5倍以上；根据中心位置设置的标记点，预调整中心位置与光测探头的中心对准；以安装体的设定水平方向作为基准方向，将光测探头以中心位置为圆心水平旋转至发光区域的第一外侧；控制光测探头以中心位置为圆心从发光区域的第一外侧水平旋转至第二外侧，定点测试实际照度；计算航行灯在第一理论典型位置点的理论照度；比较该理论照度和实际照度，若不一致则控制调整航行灯的水平方向，以使该理论照度和实际照度趋近；本发明可保证航行灯的安装精度。

权利要求

1.一种船舶航行灯安装精度调整方法，其特征在于，具体步骤如下：S1：获取待安装至安装体指定位置的航行灯的发光面的最大距离；

S2：调整所述航行灯的发光面与光测探头的水平距离至所述发光面的最大距离的5倍以上；

S3：根据航行灯的发光面的中心位置设置的标记点，预调整所述航行灯的发光面的中心位置与光测探头的中心对准；

S4：以所述安装体的设定水平方向作为基准方向，将所述光测探头以所述中心位置为圆心水平旋转至发光区域的第一外侧；

S5：控制所述光测探头以所述中心位置为圆心从所述发光区域的第一外侧水平旋转至第二外侧，控制所述光测探头在旋转过程中定点测试实际照度，以所述设定水平方向为基准方向，确定所述光测探头在测试位置点的角度，测试位置点包括若干第一典型位置点和若干第一参考位置点；

S6：计算所述航行灯在第一理论典型位置点的理论照度，所述第一理论典型位置点与所述第一典型位置点一一对应；

S7：比较第一理论典型位置点的理论照度和第一典型位置点的实际照度，若不一致则控制调整所述航行灯的水平方向，以使第一理论典型位置点的理论照度和第一典型位置点的实际照度趋近；

所述安装体为需安装航行灯的船体或试验台架；

所述发光面为航行灯的最大发光面；

所述发光面的最大距离为所述发光面的外接圆的直径；

所述中心位置为所述发光面的水平方向两个最外端的连线与竖直方向两个最外端的连线之间的交点位置。

2.如权利要求1所述的船舶航行灯安装精度调整方法，其特征在于，所述步骤S7包括以下步骤：S71：比较所述第一理论典型位置点的理论照度和第一典型位置点的实际照度，若不一致则判断差值是否超出容许范围，若超出则执行步骤S72，否则执行完毕；

S72：比较所述第一理论典型位置点的理论照度和各第一参考位置点的实际照度，择取差值最接近的第一参考位置点，计算对应的第一典型位置点与第一参考位置点的相对位置关系；

S73：根据所述相对位置关系调整所述航行灯的水平位置。

3.如权利要求1所述的船舶航行灯安装精度调整方法，其特征在于，所述步骤S6包括：S61：根据阿拉特定律计算海里数对应的最低发光强度；

S62：将所述航行灯的发光面与光测探头的水平距离代入光度学距离平方反比定律公式，根据所述海里数对应的最低发光强度计算出各个理论典型位置点的理论照度。

4.如权利要求1所述的船舶航行灯安装精度调整方法，其特征在于，所述步骤S7之后还包括以下步骤：S8：以水平调整后的航行灯的发光面的中心位置与光测探头中心的对准线的垂直线为基准方向，将所述光测探头以所述中心位置为圆心竖直旋转至发光区域的第三外侧；

S9：控制所述光测探头以所述中心位置为圆心从所述发光区域的第三外侧竖直旋转至第四外侧，控制所述光测探头在旋转过程中定点测试实际照度，以所述对准线的垂直线为基准方向，确定所述光测探头在测试位置点的角度，测试位置点包括若干第二典型位置点和若干第二参考位置点；

S10：计算所述航行灯在第二理论典型位置点的理论照度，所述第二理论典型位置点与所述第二典型位置点一一对应；

S11：比较第二理论典型位置点的理论照度和第二典型位置点的实际照度，若不一致则控制调整所述航行灯的竖直方向，以使第二理论典型位置点的理论照度和第二典型位置点的实际照度趋近。

5.如权利要求1-4之一所述的船舶航行灯安装精度调整方法，其特征在于，航行灯调整之后，返回步骤S4执行，以判断航行灯是否需要继续调整。

说明书

船舶航行灯安装精度调整方法

技术领域

[0001] 本发明属于航行设备安装检测技术领域，具体涉及船舶航行灯安装精度调整方法。

背景技术

[0002] 航行灯包括桅灯、舷灯、艉灯、航迹灯、船首灯、环照灯、闪光灯及桅顶灯等，不同的航行灯的安装规则不同。例如，桅顶灯：安置在船舶的桅杆上方或者首尾中心线上方的号灯，在225度的水平弧内显示不间断的灯光，其装置要使灯光从船舶的正前方到每一舷正横后22.5度内显示。舷灯：安置在船舶最高甲板左右两侧的左舷的红光灯和右舷的绿光灯，各自在112.5度的水平弧内显示不间断的灯光，其装置要使灯光从船舶的正前方到各自一舷的正横后22.5度内分别显示。

[0003] 因此，各个航行灯在船体上都有特定的安装位置及安装角度要求，然而虽然能够参照规则去安装航行灯，但是安装完成后的精度仍然无法保证，极有可能存在水平或竖直方向的偏转，然而目前没有较好的方法去验证或调整航行灯的安装精度。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种船舶航行灯安装精度调整方法，能够对航行灯的安装精度进行检测，并对航行灯进行合适的调整，提高安装精度。

[0005] 本发明提出的船舶航行灯安装精度调整方法，包括以下步骤：

[0006] S1：获取待安装至安装体指定位置的航行灯的发光面的最大距离；

[0007] S2：调整所述航行灯的发光面与光测探头的水平距离至所述发光面的最大距离的5倍以上；

[0008] S3：根据航行灯的发光面的中心位置设置的标记点，预调整所述航行灯的发光面的中心位置，与光测探头的中心对准；

[0009] S4：以所述安装体的设定水平方向作为基准方向，将所述光测探头以所述中心位置为圆心，水平旋转至发光区域的第一外侧；

[0010] S5：控制所述光测探头以所述中心位置为圆心，所述发光区域的第一外侧水平旋转至第二外侧，控制所述光测探头在旋转过程中定点测试实际照度，以所述设定水平方向为基准方向，确定所述光测探头在测试位置点的角度，测试位置点包括若干第一典型位置点和若干第一参考位置点；

[0011] S6：计算所述航行灯在第一理论典型位置点的理论照度，所述第一理论典型位置点与所述第一典型位置点一一对应；

[0012] S7：比较第一理论典型位置点的理论照度和第一典型位置点的实际照度，若不一致则控制调整所述航行灯的水平方向，以使第一理论典型位置点的理论照度和第一典型位置点的实际照度趋近。

[0013] 根据本发明的一个实施例，所述步骤S7可包括以下步骤：

[0014] S71：比较所述第一理论典型位置点的理论照度和第一典型位置点的实际照度，若不一致，则判断差值是否超出容许范围，若超出则执行步骤S72，否则执行完毕；

[0015] S72：比较所述第一理论典型位置点的理论照度和各第一参考位置点的实际照度，择取差值最接近的第一参考位置点，计算对应的第一典型位置点与第一参考位置点的相对位置关系；

[0016] S73：根据所述相对位置关系，调整所述航行灯的水平位置。

[0017] 根据本发明的一个实施例，所述步骤S6可以包括以下步骤：

[0018] S61：根据阿拉特定律计算海里数对应的最低发光强度；

[0019] S62：将所述航行灯的发光面与光测探头的水平距离代入光度学距离平方反比定律公式，根据所述海里数对应的最低发光强度，计算出各个理论典型位置点的理论照度。

[0020] 根据本发明的一个实施例，所述步骤S7之后还包括以下步骤：

[0021] S8：以水平调整后的航行灯的发光面的中心位置与光测探头中心的对准线的垂直线为基准方向，将所述光测探头以所述中心位置为圆心，竖直旋转至发光区域的第三外侧；

[0022] S9：控制所述光测探头以所述中心位置为圆心，从所述发光区域的第三外侧竖直旋转至第四外侧，控制所述光测探头在旋转过程中定点测试实际照度，以所述对准线的垂直线为基准方向，确定所述光测探头在测试位置点的角度，测试位置点包括若干第二典型位置点和若干第二参考位置点；

[0023] S10：计算所述航行灯在第二理论典型位置点的理论照度，所述第二理论典型位置点与所述第二典型位置点一一对应；

[0024] S11：比较第二理论典型位置点的理论照度和第二典型位置点的实际照度，若不一致，则控制调整所述航行灯的竖直方向，以使理论照度和第二典型位置点的实际照度趋近。

[0025] 本发明中，所述安装体为需安装航行灯的船体或试验台架。

[0026] 本发明中，所述设定水平方向为船体的左正横、右正横、正前或正后方向中的至少一个。

[0027] 本发明中，步骤S1中，所述发光面为航行灯的最大发光面；获取的是该发光面的最大距离。

[0028] 本发明中，所述发光面的最大距离为所述发光面的外接圆的直径。

[0029] 本发明中，所述中心位置为所述发光面的水平方向两个最外端的连线与竖直方向两个最外端的连线之间的交点位置。

[0030] 本发明中，航行灯调整之后，返回步骤S4执行，以判断航行灯是否需要继续调整。

[0031] 本发明相比现有技术具有以下有益效果：

[0032] 本发明的航行灯安装精度调整方法，通过预对准探头和发光面中心，进行位置初调，而后以安装体的设定水平方向进行转动得到典型位置点和参考位置点的照度，典型位置点的实际值与理论值比较可以检测出安装精度是否符合要求，根据参考位置点的照度与典型位置点的理论照度进行匹配，找到合适的调整角度与方向进行调整，可保证航行灯的安装精度。

附图说明

[0033] 图1为本发明一个实施例的航行灯安装精度调整方法的流程示意图。

[0034] 图2为本发明一个实施例的相对基准方向旋转角度的示意图。

[0035] 图3为本发明一个实施例的典型位置点的示意图。

具体实施方式

[0036] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

[0037] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

[0038] 参看图1，在一个实施例中，航行灯安装精度调整方法，包括以下步骤：

[0039] S1：获取待安装至安装体指定位置的航行灯的发光面的最大距离；

[0040] S2：调整所述航行灯的发光面与光测探头的水平距离至所述发光面的最大距离的5倍以上；

[0041] S3：根据航行灯的发光面的中心位置设置的标记点，预调整所述航行灯的发光面的中心位置，与光测探头的中心对准；

[0042] S4：以所述安装体的设定水平方向作为基准方向，将所述光测探头以所述中心位置为圆心水平旋转至发光区域的第一外侧；

[0043] S5：控制所述光测探头以所述中心位置为圆心从所述发光区域的第一外侧水平旋转至第二外侧，控制所述光测探头在旋转过程中定点测试实际照度，以所述设定水平方向为基准方向，确定所述光测探头在测试位置点的角度，测试位置点包括若干第一典型位置点和若干第一参考位置点；

[0044] S6：计算所述航行灯在第一理论典型位置点的理论照度，所述第一理论典型位置点与所述第一典型位置点一一对应；

[0045] S7：比较第一理论典型位置点的理论照度和第一典型位置点的实际照度，若不一致则控制调整所述航行灯的水平方向，以使第一理论典型位置点的理论照度和第一典型位置点的实际照度趋近。

[0046] 下面对本发明的航行灯安装精度调整方法进行详细的描述，但不应以此作为限制。

[0047] 在步骤S1中，获取待安装至安装体指定位置的航行灯的发光面的最大距离。航行灯发光面的最大距离可以预先测量后存储至存储装置中获取，或者可以现场通过测量装置测量后获取。获取到的航行灯发光面的最大距离例如为20厘米。

[0048] 发光面的最大距离为该发光面的外接圆的直径。航行灯的发光面可以为各种形状。航行灯的发光面可以是圆面，此时直径变为最大距离；或者发光面不一定是圆面，比如是矩形，可以取对角线距离为最大距离。

[0049] 优选的，步骤S1中，发光面为航行灯的最大发光面，获取该发光面的最大距离。航行灯上可以具有多个发光面，选择其中最大一个发光面，发光面越大测试精度越高，而且在保证最大发光面安装精度的情况下，航行灯的其他发光面也能够保证安装精度。当然不限于此，也可以是其他发光面。

[0050] 优选的，安装体为需安装航行灯的船体或试验台架。本发明实施例可以用于航行灯安装到船体上的安装精度检测，当然也可以应用在航行灯安装在其他安装体上的安装精度检测，具体可以根据需要进行选择。

[0051] 接着执行步骤S2，调整航行灯的发光面与光测探头的水平距离至发光面的最大距离的5倍以上，优选的是6 100倍。该水平距离可以根据航行灯的发光面的中心位置与光测~探头的中心来确定。当间距达到一定距离时，探头的水平移动或竖直移动可以近似为相对航行灯的发光面的中心位置的水平旋转或竖直旋转，有利于运动装置的制作及运动的控制，也使得误差更可控。

[0052] 例如，将该倍数设置为10倍，在发光面的最大距离为20厘米的情况下，调整航行灯的发光面到光测探头的水平距离为2米。

[0053] 由于航行灯的安装位置指定，因而该距离可以由光测探头的移动来实现，可以将光测探头安装在可移动装置上，通过控制可移动装置的移动来实现距离的调整。

[0054] 接着执行步骤S3，根据航行灯的发光面的中心位置设置的标记点，预调整所述航行灯的发光面的中心位置与光测探头的中心对准。该标记点可以预先设置在航行灯的发光面的中心位置上。对准的方式可以采用激光对准来实现，使得对准线与发光面和探头接受面均垂直。

[0055] 发光面的中心位置为发光面的水平方向两个最外端的连线与竖直方向两个最外端的连线之间的交点位置，也就是左右两最外端点的连线与上下两最外端点的连线的交点位置，适用于各种形状的发光面中心位置的确定。

[0056] 接着执行步骤S4，以安装体的设定水平方向作为基准方向，将光测探头以中心位置为圆心水平旋转至发光区域的第一外侧。发光区域为航行灯发射到探头处的发光区域，发光区域的第一外侧例如是左侧，光测探头移动至发光区域之外待检测。

[0057] 在安装体为需安装航行灯的船体时，设定水平方向选为船体的左正横、右正横、正前或正后方向中的至少一个。根据不同的航行灯的安装规则，可以选择相应的方向作为基准方向，使得探头的运动可以以船体参考方向进行，确保后续探头旋转、航行灯调整均是以船体作为参考作出的，保证调整精度。

[0058] 例如，参看图2，在航行灯为右舷灯的情况下，基准方向可以为右正横方向，而右正横方向的逆时针90度的方向即为正前方向，确定一个另外一个也可知。在前述实施例的基础上，水平测试右舷灯，则以右正横方向为基准向正后方向（水平方向顺时针）旋转30°，此时已经到右舷灯的发光区域范围外了。

[0059] 接着执行步骤S5，控制光测探头以发光面的中心位置为圆心从发光区域的第一外侧水平旋转至第二外侧，例如是从发光区域的左侧旋转至右侧，第一外侧和第二外侧是发光区域水平方向的相对两侧。控制光测探头在旋转过程中定点测试实际照度，以设定水平方向为基准方向，确定光测探头在测试位置点的角度，测试位置点包括若干第一典型位置点和若干第一参考位置点。这些测试位置点可以通过一次水平转动过程中检测获得。

[0060] 参看图3，光测探头在对准位置对准发光区域后，转动到起始位置，从起始位置转动到终点位置，其中，靠近起始位置的内角度、边界角度、外角度及靠近终点位置的内角度、边界角度、外角度可以作为典型位置点，其他经过的位置可以作为参考位置点。

[0061] 例如水平测试右舷灯，当光测探头在发光面前方以2米为半径以0.5°/步的精度向发光区域做转动时，记录每走0.5°位置的照度值，参看图2，例如将右正横向正后偏转17.5°、22.5°、27.5°的这些位置点作为第一典型位置点，当然这些点是靠近发光区域的一侧，另一侧可以是相对中心位置对称的角度位置作为第一典型位置点。

[0062] 接着执行步骤S6，计算航行灯在第一理论典型位置点的理论照度，第一理论典型位置点与第一典型位置点一一对应。

[0063] 第一典型位置点和第一参考位置点是以实际航行灯的发光面所发射到探头处的发光区域确定的。第一理论典型位置点是以理论上安装精度达标的航行灯的发光面所发射到探头处的发光区域确定的。发光区域的范围是一样的，第一典型位置点和第一理论典型位置点在发光区域上的划分标准是一样的，因而两者是一一对应的。

[0064] 优选的，步骤S6进一步包括：

[0065] S61：根据阿拉特定律计算海里数对应的最低发光强度。

[0066] 具体的，通过阿拉特定律最低发光强度公式计算最低发光强度：

[0067]     （1）

[0068] 式中：

[0069] I –发光强度的数值，单位为坎德拉（cd）；

[0070] T–临阈系数的数值，2×10-7lx，单位为勒克斯（lx）；

[0071] D–能见距离的数值，单位为海里（n mile）；

[0072] K–大气透射率。规定的号灯，K值为0.8，相当于13海里的大气能见度。

[0073] 根据以上公式（1），已知海里数，可计算对应的最低发光强度。

[0074] S62：将所述航行灯的发光面与光测探头的水平距离代入光度学距离平方反比定律公式，根据所述海里数对应的最低发光强度计算出各个理论典型位置点的理论照度。

[0075] 光度学距离平方反比定律公式：

[0076]     （2）

[0077] 式中：

[0078] I –发光强度的数值，单位为坎德拉（cd）；

[0079] E– 照度的数值，单位为勒克斯（lx）；

[0080] L– 点光源到照射面的距离，单位为米（m）。

[0081] 例如，根据原理公式计算在2米处右正横方向向后22.5°的50%最低发光强度（该角度的发光强度为最低发光强度的50%）所对应的理论照度值，为1.5lx，计算在正前方向的100%最低发光强度所对应的照度值，为3lx。

[0082] 接着执行步骤S7，比较第一理论典型位置点的理论照度和第一典型位置点的实际照度，若不一致则控制调整所述航行灯的水平方向，以使第一理论典型位置点的理论照度和第一典型位置点的实际照度趋近。

[0083] 在一个实施例中，步骤S7包括以下步骤：

[0084] S71：比较所述第一理论典型位置点的理论照度和第一典型位置点的实际照度，若不一致则判断差值是否超出容许范围，若超出则执行步骤S72，否则执行完毕，说明调整到位；该容许范围例如是步进单位值；

[0085] S72：比较所述第一理论典型位置点的理论照度和各第一参考位置点的实际照度，择取差值最接近的第一参考位置点，计算对应的第一典型位置点与第一参考位置点的相对位置关系；

[0086] S73：根据所述相对位置关系调整所述航行灯的水平位置。

[0087] 例如，根据步骤S5，正横方向向后28°测得照度数据为1.5lx，正前方向向右5.5°测得照度数据为3lx，与步骤S7典型位置的角度和照度数据相比，即可得知右舷灯水平安装向右偏离了5.5°，需要向左校正5.5°。

[0088] 在一个实施例中，步骤S7之后还包括以下步骤：

[0089] S8：以水平调整后的航行灯的发光面的中心位置与光测探头中心的对准线的垂直线为基准方向，将所述光测探头以所述中心位置为圆心竖直旋转至发光区域的第三外侧；

[0090] S9：控制所述光测探头以所述中心位置为圆心从所述发光区域的第三外侧竖直旋转至第四外侧，控制所述光测探头在旋转过程中定点测试实际照度，以所述对准线的垂直线为基准方向，确定所述光测探头在测试位置点的角度，测试位置点包括若干第二典型位置点和若干第二参考位置点；

[0091] S10：计算所述航行灯在第二理论典型位置点的理论照度，所述第二理论典型位置点与所述第二典型位置点一一对应；

[0092] S11：比较第二理论典型位置点的理论照度和第二典型位置点的实际照度，若不一致则控制调整所述航行灯的竖直方向，以使理论照度和第二典型位置点的实际照度趋近。

[0093] 水平调整完毕之后，可以以水平调整后的航行灯的发光面的中心位置与光测探头中心的对准线作为参考，确定与该对准线垂直的垂直线作为竖直方向调整的基准方向，进行竖直方向的安装角度检测调整，保证竖直方向和水平方向上的安装精度。步骤S8 11的具~体内容可以参看前述步骤S4 S7的内容，仅是方向上存在差异。
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[0094] 优选的，航行灯调整之后，返回步骤S4执行，以判断航行灯是否需要继续调整。利用激光对准系统将激光从中心线（原对准线）向左旋转所需校正的角度5.5°，把做了标记点的航行灯中心线再次和激光对准，再固定好航行灯，从而完成了对航行灯安装进行调整，向左方向校正了5.5°，再重复S4～S7或S4 S11确认，完成航行灯安装位置校正。~

[0095] 本发明的航行灯安装精度调整方法，通过预对准探头和发光面中心，进行位置初调，而后以安装体的设定水平方向进行转动得到典型位置点和参考位置点的照度，典型位置点的实际值与理论值比较可以检测出安装精度是否符合要求，根据参考位置点的照度与典型位置点的理论照度进行匹配，找到合适的调整角度与方向进行调整，可保证航行灯的安装精度。

[0096] 本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。