基于点云数据的桩体顶面中心三维坐标高精度确定方法技术

一种基于点云数据的桩体顶面中心三维坐标高精度确定方法，该方法通过遥感测量的方式获取桩体顶面的点云数据，然后采取中心法对柱体顶面中心进行求解定位，再以前面得到的坐标，改变半径r，分别寻找距离该初始圆心的半径满足下式的测深点，最后得到的测深点，构建如下方程，得到最终的桩体顶面圆心坐标。该方法能够用于水下桩体顶面中心三维坐标的高精度确定，解决桩体顶面的定位以及海上风电架子安装问题，相比传统的定位方法，具有高精度、高效率、低成本、低风险和实施方便等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于点云数据的桩体顶面中心三维坐标高精度确定方法
本专利技术涉及水下桩体遥测定位
，特别是一种基于点云数据的桩体顶面中心三维坐标高精度确定方法。
技术介绍
海上风电、海上桥梁等海洋工程建设中，首先需要在海底打入柱桩，组成基础的工程支撑结构，在较深水域下还须水下连接两段桩体进行套桩；所以打桩后桩体的位置精度直接关系到工程实施及其安全性。水下桩体施工所在地离陆地较远，桩体顶面的水深值仍较大，桩体大部分被海水掩埋，难以借助常规地面上的光学测量方法、光学成像方法确定其位置。目前对水下桩体中心位置的确定主要采用水下超短基线定位系统来实现；超短基线定位系统主要由船载换能器、水听器阵列以及放在水下桩体上的应答器组成，其工作原理是，船载定位阵列中的换能器发射超声波与水下应答器相互测距，获得二者间距离S；再根据来自应答器的声波到三个水听器的时间差，结合水听器间的安装距离，计算换能器到应答器间空间直线与船体坐标系下的三个坐标轴的夹角；利用改夹角、换能器到应答器间距离以及换能器的方位和船载GNSS确定的三维坐标，实现水下应答器位置三维坐标的确定。...

【技术保护点】
1.一种基于点云数据的桩体顶面中心三维坐标高精度确定方法，其特征在于：该方法步骤如下：/n(1)通过遥感测量的方式获取桩体顶面的点云数据；/n(2)采取中心法对柱体顶面中心进行求解定位：/n建立如下公式：/n

【技术特征摘要】
1.一种基于点云数据的桩体顶面中心三维坐标高精度确定方法，其特征在于：该方法步骤如下：
(1)通过遥感测量的方式获取桩体顶面的点云数据；
(2)采取中心法对柱体顶面中心进行求解定位：
建立如下公式：









式中，(x0，y0，z0)表示所求圆心坐标；
(xi，yi，zi)为顶面点云坐标；
n为柱顶面点云个数；
(3)以前面得到的(x0，y0，z0)为圆心初始值，改变半径r，分别寻找距离该初始圆心的半径满足下式的测深点：
R＝r+δ
式中，r为给定的半径；
R为欲寻找的点(xi，yi，zi)到初始圆心(x0，y0，z0)的距离；
δ为一个小的偏差；
(4)根据步骤(3)中得到的测深点，构建如下方程：
(xi-x0)2+(yi-y0)2＝r2
不断改变r值，会得到一系列方程，并对得到的方程线性化，...

【专利技术属性】
技术研发人员：范文博，刘更，董志芳，练学标，张跃辉，孙红美，
申请(专利权)人：中交第三航务工程局有限公司江苏分公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32