基于高精度激光测距的公路施工质量动态检测方法技术

本发明专利技术涉及激光测距技术领域，更进一步地，涉及基于高精度激光测距的公路施工质量动态检测方法，所述方法包括：步骤1：在待建公路中心线两侧等间距布设若干高精度激光测距终端的节点，建立统一的基准三维坐标系；步骤2：每个节点的接收端接收经路面散射返回的原始回波信号；对原始回波信号实施多尺度小波变换，形成施工质量多维参数矩阵，以实时高维表征当前施工质量状态；步骤3：对施工质量多维参数矩阵进行主成分分析，生公路施工质检测结果。本发明专利技术具有测距精度高、时空分辨率强、自动化程度高、实时性强、异常识别能力突出等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光测距，具体涉及基于高精度激光测距的公路施工质量动态检测方法。

技术介绍

1、在现代基础设施建设过程中，公路施工质量的检测与监控已成为保障结构安全与使用寿命的核心环节。传统的公路施工质量检测方法主要包括人工断面测量、水准仪测高、全站仪布控、静载沉降测试等。这些方法虽然在一定时期内满足了施工质量评估的基本需求，但随着现代高速公路、智慧交通、重载道路和特殊结构路段的大量兴建，其在动态响应捕捉、高频扰动识别、毫米级位移测定等方面逐渐暴露出技术瓶颈和精度盲区。

2、传统断面测量通常依赖人工拉线、平板标尺与标靶装置，配合经纬仪读取离散测点高度差。这种方法精度受限于仪器分辨率与人为操作误差，无法实现连续空间分布下的毫米级高精度动态跟踪。同时，该类方法不具备实时性，只能在施工间歇期进行单次检测，极难用于施工过程中关键工序（如碾压、压实、填筑等）质量的即时反馈。

3、全站仪布控方法引入了自动角度与距离测量能力，可进行多点同步观测，但测量频率一般为每秒几次，且需要复杂的人工反射标志布设。对于非刚性结构的连续路面材料（如水稳层、沥青层）本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于高精度激光测距的公路施工质量动态检测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的基于高精度激光测距的公路施工质量动态检测方法，其特征在于，步骤1中，光束多频调制编码序列处理的过程包括：在统一帧时隙内，依照预设多层频域栈层规则，将目标发射频段划分为若干子频段；对每一子频段插入专用起止同步标识，使各子频段在时间频率平面上保持对齐，形成基础光束多频调制编码序列帧；对基础光束多频调制编码序列帧实施层间正交码扩散，各子频段映射到彼此正交的伪随机扩散码；通过码间循环移位，实现不同子频段之间的自同步干扰抑制，保证多频并行发射时的互不串扰；以预设交织矩阵对经正交码扩散后的...

【技术特征摘要】

1.基于高精度激光测距的公路施工质量动态检测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的基于高精度激光测距的公路施工质量动态检测方法，其特征在于，步骤1中，光束多频调制编码序列处理的过程包括：在统一帧时隙内，依照预设多层频域栈层规则，将目标发射频段划分为若干子频段；对每一子频段插入专用起止同步标识，使各子频段在时间频率平面上保持对齐，形成基础光束多频调制编码序列帧；对基础光束多频调制编码序列帧实施层间正交码扩散，各子频段映射到彼此正交的伪随机扩散码；通过码间循环移位，实现不同子频段之间的自同步干扰抑制，保证多频并行发射时的互不串扰；以预设交织矩阵对经正交码扩散后的光束多频调制编码序列帧进行时频交织重排；时频交织重排过程中对相邻时隙与相邻子频段交替互换位置，得到交织后序列，对交织后序列进行双极性相位随机化：引入伪随机相位翻转模式，将相位随机化掩码嵌入光束多频调制编码序列帧头；在已嵌入相位随机化掩码的光束多频调制编码序列帧中插入多级自校正纠错嵌码段，包括帧级块校验码与跨帧级循环校验码；嵌码段采用翻转奇偶校验与多余度分段组合方式；对完成嵌码的光束多频调制编码序列帧进行谱形鲁棒压制整形：采用对称汉宁窗与升余弦窗混合整形策略，对各子频段边带能量进行双向递减整形，降低发射谱泄漏；同时在频谱中心插入自适应抑制凝聚区，抑制多径回波引起的旁瓣噪声。

3.如权利要求2所述的基于高精度激光测距的公路施工质量动态检测方法，其特征在于，在频谱中心插入自适应抑制凝聚区的过程包括：对完成嵌码的光束多频调制编码序列帧实时提取整体谱形包络，确定频谱中心位置与对称能量阈面；依据对称能量阈面在频谱中心开辟自适应抑制凝聚区起止边界，并对边界两侧设定渐进衔接带；按自适应抑制策略对凝聚区内部进行幅度递减处理，对衔接带执行平滑过渡处理，使谱形连续一致；在光束多频调制编码序列帧后续发射周期内，利用回波监测结果动态修正凝聚区宽度与递减深度，保持旁瓣噪声持续低抑；每当检测到多径回波特征突变时，立即触发凝聚区自适应重构，确保发射谱形与抑制效果同步更新。

4.如权利要求3述的基于高精度激光测距的公路施工质量动态检测方法，其特征在于，对基础光束多频调制编码序列帧实施层间正交码扩散的过程包括：在光束多频调制编码序列帧的每一子频段内加载唯一且两两正交的伪随机扩散码索引字段；以帧序列号为种子执行码间循环移位，将相邻子频段的伪随机扩散码相对于前一帧顺时针位移固定码；在节点的发射端设定自适应触发门，当检测到码间循环移位完成后立即锁存位序，实现子频段边界自同步；在节点的接收端按照同一循环位移序列逆向恢复伪随机扩散码，自动抵消跨子频段串扰；若检测到码间对齐偏差超阈值，立即触发下一循环移位周期，动态维持多频并行发射的互不串扰。

5.如权利要求4述的基于高精度激光测距的公路施工质量动态检测方法，其特征在于，步骤2中采用张量稀疏核分解方法将多尺度功率谱张量分离为信号张量与噪声张量，并构建三维相似度谱图的过程包括：对多尺度功率谱张量执行多向重采样，建立张量稀疏核初始索引表；在张量稀疏核初始索引表中，按稀疏密度阈值迭代剔除...

【专利技术属性】
技术研发人员：索莹，张倩，魏晓婷，马张雪，王念，
申请(专利权)人：陕西九江成建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：