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文檔簡介
1、盾構(gòu)是用于地下隧道施工的大型設備,為保證盾構(gòu)施工質(zhì)量,使盾構(gòu)按隧道設計軸線掘進,盾構(gòu)位姿的精確測量是十分重要的。目前國外先進的導向系統(tǒng)普遍采用激光測量盾構(gòu)的位姿,為實現(xiàn)盾構(gòu)導向系統(tǒng)的國產(chǎn)化,需研制有自主知識產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)位姿測量系統(tǒng)。本文在深入研究盾構(gòu)位姿測量技術(shù)的基礎上,結(jié)合無衍射光中心光斑小、定中精度高的特點,提出了基于無衍射光技術(shù)的盾構(gòu)位姿測量方法。
論文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新如下:
研制了基于無衍射光的盾構(gòu)位姿測量
2、系統(tǒng),設計了盾構(gòu)位姿測量系統(tǒng)中的關(guān)鍵設備——無衍射光電子標靶,該標靶在測角量程范圍內(nèi)均能產(chǎn)生高質(zhì)量的無衍射光斑。
針對無衍射光斑的環(huán)柵狀特點,提出了理想環(huán)匹配算法,用于檢測無衍射光斑的整體中心,解決了無衍射光斑定中心的難題。分別利用實際采集的無衍射光斑及在模擬光斑中添加各種噪聲,驗證了理想環(huán)匹配算法的精度。實驗表明理想環(huán)匹配算法精度達到亞像素級,抗干擾能力強。
針對無衍射光電子標靶的光學系統(tǒng)難以精確確定光學中心的問題
3、,提出了直接映射標定方法對無衍射光電子標靶進行二維標定,直接將標靶中CCD上的光斑中心位置與全站儀激光的入射角度值聯(lián)系起來,建立了一一對應的標定數(shù)據(jù)庫;研究了由光斑中心位置反算入射光空間方位角的方法,采用基于Delaunay三角剖分的插值方法,分別在直角坐標系、極坐標系下的標定數(shù)據(jù)庫中計算了入射光對應的空間方位角,并將兩種坐標系下的插值精度進行了對比分析,實驗表明極坐標系下插值得到的空間方位角精度更高。
分析了測量過程中全站儀
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