[發明專利]一種水面浮態管節標定方法

在審

• 申請號: 201710174164.X
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN106940445A
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 張秀振;劉兆權;張超;宋江偉;徐良;成益品;鎖旭宏;陶振杰;孫陽陽
• 申請（專利權）人: 中交第一航務工程局有限公司;中交一航局第二工程有限公司
• 主分類號: G01S19/14
• 分類號: G01S19/14;G01S19/43;G01S19/51
• 代理公司: 四川力久律師事務所51221
• 代理人: 王蕓,劉童笛

技術領域

本發明涉及海底隧道工程，特別是一種水面浮態管節標定方法。

背景技術

海底道作為重要的水域跨域交通基礎設施形式，因其對航運的影響小，被普遍認為是跨越航運繁忙水域的第一選擇，而在海底隧道建造領域中以沉管隧道最為常見，沉管隧道是以先在岸邊深塢分段預制沉管管節，再由托輪將分段預制的管節浮運至目標位置后順序沉水安裝的方式建成。管節在浮運過程及安裝過程中均需要精確的定位，管節浮運階段，通常可采用在管節上表面定位點處設置RTK測量裝置來實現對管節的定位，而在沉水安裝階段，由于管節會全部沉入水面以下，傳統的GPS定位方法無法應用；故我們需在沉水前，在管節的上表面指定位置固定安裝測量塔，測量塔高于管節安裝區域水深一定高度，從而使得測量塔在管節的安裝過程中始終有一部分高出水面，我們通過測量設置在測量塔上的RTK測量裝置實現對管節的定位，這就需要我們事先測算位于測量塔上的RTK測量裝置與管節各定位點的相對坐標。而為了方便浮運(如橫移)，測量塔大多是在管節到水面安裝位置后才固定安裝在管節上，由于此時管節位于水面上，管節會不停的跟隨水面晃動，這就使得我們測算測量塔上的RTK GPS裝置與管節定位點的相對坐標變得十分困難。

發明內容

本發明的發明目的在于提供一種在管節隨水面晃動的情況下，測算固定設置在管節上表面測量塔上的RTK測量裝置與管節定位點相對坐標的水面浮態管節標定方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種水面浮態管節標定方法，

所述管節上表面至少設置有三個不共線的管節RTK測量裝置；設置管節RTK測量裝置處稱為管節定位點；

同時，所述管節上表面至少一個指定位置設置有測量塔，所述測量塔上設置測量塔RTK測量裝置；

采用如下步驟對管節進行標定：

(1)以管節的任意特征點為原點，設定管節坐標系，確定管節各部位在管節坐標系中的位置以及各個管節定位點在管節坐標系中的坐標；本申請中的特征點是指能夠從整體上反映管節的空間形態的坐標采集位置，特征點一般可以是：如，管節的任意角點，管節任意面的中軸線的端點及中點，管節中心點等。

(2)采集M分鐘各個管節RTK測量裝置以及測量塔RTK測量裝置的定位信息；同一時刻的各個管節RTK測量裝置及測量塔RTK測量裝置的定位信息視為一組定位數據；

(3)根據每組定位數據，計算測量塔RTK測量裝置在管節坐標系中的坐標，并根據各組計算出的結果，計算本時段測量塔RTK測量裝置在管節坐標系中坐標的平均值；

(4)分別在不同時間段重復步驟(2)至(3)；并計算不同時段測量塔RTK測量裝置在管節坐標系中坐標的總平均值。

進一步的，每組定位數據中，任意一個RTK測量裝置的定位信息未鎖定，則放棄整組定位數據。

進一步的，水平方向上定位精度小于1cm時及垂直方向上定位精度小于2cm時，定位信息鎖定。

進一步的，至少在三個不同的時間段重復執行步驟(2)至(3)。

進一步的，根據殘差檢查法比較各時段中得到的測量塔RTK測量裝置在管節坐標系中坐標平均值的一致性，任意時段中的任意一個測量塔RTK測量裝置在管節坐標系中坐標平均值的殘差超限，則放棄該時段的所有數據。

進一步的，對于全部各個時段的數據，當有超過三分之一被放棄時，表示本次標定失敗。

進一步的，每個時段中采集定位數據的時間M的取值范圍為5-15。

進一步的，所述測量塔上設置RTK測量裝置處還設置有用于全站儀定位的棱鏡。

優選的，所述管節定位點選取管節上表面四個頂角位置。

優選的，所述管節上表面的測量塔設置在管節上表面中軸線的前端和/或后端。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：本發明提供的水面浮態管節標定方法，通過在管節上表面指定位置設置管節RTK測量裝置，確定這些RTK測量裝置的安裝位置在管節坐標系中的位置；進而通過同時采集管節RTK測量裝置及測量塔測量裝置的定位信息，通過該定位信息得出測量塔RTK測量裝置在管節坐標系中的坐標，鑒于管節在水面上不停晃動，本發明采取在不同時段，分別采集指定時長的定位信息的方式獲取RTK測量裝置在管節坐標系中的坐標的平均值，以使得該坐標更加精確。

附圖說明

圖1是本發明提供的水面浮態管節標定方法的流程圖。

圖2是本發明實施例中水面浮態標定時管節RTK裝置按照示意圖。

具體實施方式