一种测控定位装置的位置标定方法和系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及工程测量技术领域，尤其涉及一种测控定位装置的位置标定方法和系统。本发明专利技术提供的测控定位装置的位置标定方法，包括：在管节上安装至少四个参照定位装置和至少一个测控定位装置；根据各个参照定位装置的第一坐标和各个参照定位装置的第二坐标构建各个参照定位装置的Bursa模型，并计算Bursa模型中的坐标转换参数；根据坐标转换参数和各个测控定位装置的测控坐标构建各个测控定位装置的Bursa模型，计算各个测控定位装置在管节坐标系中的标定坐标并输出。本方法能够提高对测控定位装置在管节坐标系中位置标定的准确度，使获得的测控定位装置在管节坐标系中的标定坐标更加符合实际状况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程测量
，尤其涉及一种测控定位装置的位置标定方法和系统。
技术介绍
随着社会的进步和科技的发展，管节隧道越来越广泛地被应用于水上交通工程中，管节法隧道施工是把已经预制好的管节沉放到水中事先开挖好的沟槽中，再在水中将各管节拼装连成一体的一种施工方法。目前在管节水下沉放和对接施工中，全站仪法和GPS法是对管节定位常用的方法。这两种方法通常是在管节的首尾各安装一个测量塔，每个测量塔上设置GPS定位系统或者棱镜等测控定位装置，从而对管节进行绝对定位，并根据实时测量的绝对坐标与测控定位装置在管节坐标系中的坐标确定管节各个特征点的实际坐标。现阶段，测控定位装置在管节坐标系中的坐标是在管节处于稳态状态下对测控定位装置的安装位置进行标定，然而，由于管节在安装过程中始终处于漂浮状态，因此常规的标定手段并不能准确地对测控定位装置的位置进行标定。
技术实现思路
为了提高测控定位装置在管节坐标系中位置标定的准确度，本发明提供了一种测控定位装置的位置标定方法和系统。本专利技术第一方面提供了一种测控定位装置的位置标定方法，包括：S1，在管节上安装至少四个参照定位装置和至少一个测控定位装置；S2，获取各个所述参照定位装置在管节坐标系下的坐标作为各个所述参照定位装置的第一坐标；各个所述参照定位装置上报的实际坐标作为各个所述参照定位装置的第二坐标；各个所述测控定位装置上报的实际坐标作为各个所述测控定位装置的测控坐标；S3，根据各个所述参照定位装置的第一坐标和各个所述参照定位装置的第二坐标构建各个所述参照定位装置的Bursa模型，并计算Bursa模型中的坐标转换参数；S4，根据所述坐标转换参数和各个所述测控定位装置的测控坐标构建各个所述测控定位装置的Bursa模型，计算各个所述测控定位装置在管节坐标系中的标定坐标并输出。进一步的，所述步骤S3，具体包括：将同一时刻上报的各个所述参照定位装置的第二坐标、各个所述测控定位装置的测控坐标划分为同一组坐标数据；针对每一组坐标数据，根据该组坐标数据包含的各个所述参照定位装置的第二坐标，以及各个所述参照定位装置的第一坐标构建各个所述参照定位装置的Bursa模型，计算Bursa模型中的坐标转换参数作为该组坐标数据的坐标转换参数；所述步骤S4，包括：针对每一组坐标数据，根据该组坐标数据的坐标转换参数和该组坐标数据包含的各个所述测控定位装置的测控坐标构建各个所述测控定位装置的Bursa模型，计算各个所述测控定位装置在管节坐标系中的安装坐标；针对每一个所述测控定位装置，将根据各组坐标数据计算出的该所述测控定位装置的安装坐标的平均值作为该所述测控定位装置在管节坐标系中的标定坐标。进一步的，在所述针对每一组坐标数据，根据该组坐标数据包含的各个所述参照定位装置的第二坐标之前，包括：去除第一无效坐标数据；所述第一无效坐标数据，包括：缺少任一个所述参照定位装置的第二坐标的坐标数据，和/或缺少任一个所述测控定位装置的测控坐标的坐标数据。进一步的，在所述将根据各组坐标数据计算出的该所述测控定位装置的安装坐标的平均值作为该所述测控定位装置的标定坐标之前，包括：确定根据每一组坐标数据计算出的该所述测控定位装置的安装坐标的残差，并当存在大于第一预设值的残差时，将该组坐标数据判定为第二无效坐标数据；删除根据该组第二无效坐标数据计算出的该所述测控定位装置的安装坐标。进一步的，所述方法，还包括：将第一无效坐标数据的组数与第二无效坐标数据的组数之和作为总无效坐标数据组数，并计算总无效坐标数据组数在坐标数据总组数中所占的比例，并当所述比例大于第二预设值时，转至所述步骤S2。基于相同的构思，本专利技术的第二方面提供了一种测控定位装置的位置标定系统，包括：坐标获取模块，用于获取各个所述参照定位装置在管节坐标系下的坐标作为各个所述参照定位装置的第一坐标；各个所述参照定位装置上报的实际坐标作为各个所述参照定位装置的第二坐标；各个所述测控定位装置上报的实际坐标作为各个所述测控定位装置的测控坐标；参数计算模块，用于根据各个所述参照定位装置的第一坐标和各个所述参照定位装置的第二坐标构建各个所述参照定位装置的Bursa模型，并计算Bursa模型中的坐标转换参数；坐标计算模块，用于根据所述坐标转换参数和各个所述测控定位装置的测控坐标构建各个所述测控定位装置的Bursa模型，计算各个所述测控定位装置在管节坐标系中的标定坐标并输出。进一步的，所述参数计算模块，包括：坐标划分单元，用于将同一时刻上报的各个所述参照定位装置的第二坐标、各个所述测控定位装置的测控坐标划分为同一组坐标数据；参数计算单元，用于针对每一组坐标数据，根据该组坐标数据包含的各个所述参照定位装置的第二坐标，以及各个所述参照定位装置的第一坐标构建各个所述参照定位装置的Bursa模型，计算Bursa模型中的坐标转换参数作为该组坐标数据的坐标转换参数；所述坐标计算模块，包括：第一坐标计算单元，用于针对每一组坐标数据，根据该组坐标数据的坐标转换参数和该组坐标数据包含的各个所述测控定位装置的测控坐标构建各个所述测控定位装置的Bursa模型，计算各个所述测控定位装置在管节坐标系中的安装坐标；第二坐标计算单元，用于针对每一个所述测控定位装置，将根据各组坐标数据计算出的该所述测控定位装置的安装坐标的平均值作为该所述测控定位装置在管节坐标系中的标定坐标。进一步的，所述参数计算模块，还包括：第一数据去除单元，用于去除第一无效坐标数据；所述第一无效坐标数据，包括：缺少任一个所述参照定位装置的第二坐标的坐标数据，和/或缺少任一个所述测控定位装置的测控坐标的坐标数据。进一步的，所述参数计算模块，还包括：判定单元，用于确定根据每一组坐标数据计算出的该所述测控定位装置的安装坐标的残差，并当存在大于第一预设值的残差时，将该组坐标数据判定为第二无效坐标数据；第二数据去除单元，用于删除根据该组第二无效坐标数据计算出的该所述测控定位装置的安装坐标。进一步的，所述系统，还包括：比例计算模块，用于计算第一无效坐标数据的组数与第二无效坐标数据的组数之和作为总无效坐标数据组数，并计算总无效坐标数据组数在坐标数据总组数中所占的比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测控定位装置的位置标定方法，其特征在于，包括：S1，在管节上安装至少四个参照定位装置和至少一个测控定位装置；S2，获取各个所述参照定位装置在管节坐标系下的坐标作为各个所述参照定位装置的第一坐标；各个所述参照定位装置上报的实际坐标作为各个所述参照定位装置的第二坐标；各个所述测控定位装置上报的实际坐标作为各个所述测控定位装置的测控坐标；S3，根据各个所述参照定位装置的第一坐标和各个所述参照定位装置的第二坐标构建各个所述参照定位装置的Bursa模型，并计算Bursa模型中的坐标转换参数；S4，根据所述坐标转换参数和各个所述测控定位装置的测控坐标构建各个所述测控定位装置的Bursa模型，计算各个所述测控定位装置在管节坐标系中的标定坐标并输出。

【技术特征摘要】
1.一种测控定位装置的位置标定方法，其特征在于，包括：
S1，在管节上安装至少四个参照定位装置和至少一个测控定位装
置；
S2，获取各个所述参照定位装置在管节坐标系下的坐标作为各个
所述参照定位装置的第一坐标；各个所述参照定位装置上报的实际坐
标作为各个所述参照定位装置的第二坐标；各个所述测控定位装置上
报的实际坐标作为各个所述测控定位装置的测控坐标；
S3，根据各个所述参照定位装置的第一坐标和各个所述参照定位
装置的第二坐标构建各个所述参照定位装置的Bursa模型，并计算
Bursa模型中的坐标转换参数；
S4，根据所述坐标转换参数和各个所述测控定位装置的测控坐标
构建各个所述测控定位装置的Bursa模型，计算各个所述测控定位装
置在管节坐标系中的标定坐标并输出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3，具
体包括：
将同一时刻上报的各个所述参照定位装置的第二坐标、各个所述
测控定位装置的测控坐标划分为同一组坐标数据；
针对每一组坐标数据，根据该组坐标数据包含的各个所述参照定
位装置的第二坐标，以及各个所述参照定位装置的第一坐标构建各个
所述参照定位装置的Bursa模型，计算Bursa模型中的坐标转换参数
作为该组坐标数据的坐标转换参数；
所述步骤S4，包括：
针对每一组坐标数据，根据该组坐标数据的坐标转换参数和该组
坐标数据包含的各个所述测控定位装置的测控坐标构建各个所述测
控定位装置的Bursa模型，计算各个所述测控定位装置在管节坐标系
中的安装坐标；
针对每一个所述测控定位装置，将根据各组坐标数据计算出的该
所述测控定位装置的安装坐标的平均值作为该所述测控定位装置在
管节坐标系中的标定坐标。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述针对每一
组坐标数据，根据该组坐标数据包含的各个所述参照定位装置的第二
坐标之前，包括：
去除第一无效坐标数据；
所述第一无效坐标数据，包括：缺少任一个所述参照定位装置的
第二坐标的坐标数据，和/或缺少任一个所述测控定位装置的测控坐
标的坐标数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述将根据各
组坐标数据计算出的该所述测控定位装置的安装坐标的平均值作为
该所述测控定位装置的标定坐标之前，包括：
确定根据每一组坐标数据计算出的该所述测控定位装置的安装
坐标的残差，并当存在大于第一预设值的残差时，将该组坐标数据判
定为第二无效坐标数据；
删除根据该组第二无效坐标数据计算出的该所述测控定位装置
的安装坐标。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
将第一无效坐标数据的组数与第二无效坐标数据的组数之和作
为总无效坐标数据组数，并计算总无效坐标数据组数在坐标数据总组
数中所占的比例，并当所述比例大于第二预设值时...

【专利技术属性】
技术研发人员：林鸣，尹海卿，李一勇，刘兆权，张秀振，赵坤，成益品，季浩华，徐良，陶振杰，宋江伟，锁旭宏，孙阳阳，张超，
申请(专利权)人：中交第一航务工程局有限公司，中交一航局第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12