[發(fā)明專利]基于超寬帶距離交匯算法的隧道平面定位方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910244704.6
• 申請(qǐng)日: 2019-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109932684A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李科;王玉文;郭鴻雁;胡學(xué)兵;王超;朱炯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司;廣東省路橋建設(shè)發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): G01S5/00
• 分類號(hào): G01S5/00;G01S5/02
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發(fā)明涉及一種基于超寬帶距離交匯算法的隧道平面定位方法，屬于隧道定位領(lǐng)域。該方法包括以下步驟：S1：通過(guò)測(cè)距的余弦定理獲得的帶測(cè)點(diǎn)的二維位置信息，確定定位區(qū)間；S2：確定精確位置坐標(biāo)。本發(fā)明利用隧道的線狀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，通過(guò)測(cè)距的余弦定理獲得的帶測(cè)點(diǎn)的二維位置信息，對(duì)隧道平面進(jìn)行精確定位，方法簡(jiǎn)單，計(jì)算便捷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隧道定位領(lǐng)域，涉及基于超寬帶距離交匯算法的隧道平面定位方法。

背景技術(shù)

在隧道工程中，通常需要對(duì)隧道平面進(jìn)行定位，而現(xiàn)階段的方法為三維的定位，算法較 復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于超寬帶距離交匯算法的隧道平面定位方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于超寬帶距離交匯算法的隧道平面定位方法，該方法包括以下步驟：

S1：確定定位區(qū)間；

S2：確定精確位置坐標(biāo)。

進(jìn)一步，所述S1具體為：

通過(guò)測(cè)距的余弦定理獲得的帶測(cè)點(diǎn)的二維位置信息；

由三角形余弦定理得：

L_i+1²＝L_i²+L_i,i+1²-2L_i×L_i,i+1×cosθ_i (1)

其中，沿著隧道軸線所在平面建立二維平面坐標(biāo)系，在隧道前進(jìn)方向每間隔100m依次 布置編號(hào)為i定位基站，i＝1,2....n；相鄰兩定位基站之間的距離為L(zhǎng)_i，i+1當(dāng)定位卡位于定位基 站覆蓋范圍之內(nèi)時(shí)各定位基站會(huì)實(shí)時(shí)測(cè)出定位卡到個(gè)定位基站之間的距離L_i，，根據(jù)余弦定理 一次性計(jì)算出L_i與x軸正方向的水平夾角θ_i，進(jìn)而通過(guò)一定的算法計(jì)算出定位的平面坐標(biāo)；

當(dāng)定位卡位于定位區(qū)域內(nèi)時(shí)，通過(guò)式(3)和式(4)依次計(jì)算出cosθ_i(i＝1,2,3....n)，通 過(guò)相鄰的角余弦值進(jìn)行區(qū)間定位；

①當(dāng)cosθ_i＝0時(shí)，則定位卡位于定位基站i所在的斷面；

②當(dāng)cosθ_i×cosθ_i+1＜0時(shí)，則定位卡位于基站i和基站i+1所包圍的區(qū)間內(nèi)；

③當(dāng)cosθ₁＜0時(shí)，則定位卡位于靠近定位基站1一側(cè)的定位范圍之外；

④當(dāng)cosθ_n＞0時(shí)，則定位卡位于靠近定位基站n一側(cè)的定位范圍之外。

進(jìn)一步，所述S2具體為：

①當(dāng)定位卡位于定位基站i所在的斷面斷面時(shí)，定位卡的平面坐標(biāo)為：

x＝x_i (4)

②當(dāng)定位卡位于定位基站i與基站i+1所包圍的區(qū)間內(nèi)時(shí)，定位卡的平面坐標(biāo)為：

③定位卡位于靠近定位基站1一側(cè)的定位范圍之外時(shí)，定位卡的平面坐標(biāo)為：