基于多種測(cè)量方式數(shù)據(jù)融合的盾構(gòu)姿態(tài)測(cè)量.pdf

1、為了確保盾構(gòu)法隧道施工的安全高效,盾構(gòu)機(jī)需配備自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)測(cè)量其位姿。兩棱鏡法、三棱鏡法和激光標(biāo)靶法是幾種主要的盾構(gòu)自動(dòng)導(dǎo)向方法,幾種測(cè)量方式具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。本文研究了基于上述幾種測(cè)量方式融合的盾構(gòu)導(dǎo)向系統(tǒng),將三種方式的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行融合,提高測(cè)量系統(tǒng)的精度和可靠性,主要的工作和研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先建立盾構(gòu)機(jī)位姿的描述方法,采用歐拉角來(lái)描述盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài),詳細(xì)的介紹兩棱鏡法、三棱鏡法、多棱鏡法以及激光標(biāo)靶法導(dǎo)向的測(cè)量原理及

2、位姿計(jì)算方法,并對(duì)幾種測(cè)量方法進(jìn)行了分析比較。
　　然后針對(duì)三棱鏡法導(dǎo)向系統(tǒng)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了進(jìn)一步的研究。三棱鏡的位置對(duì)姿態(tài)測(cè)量精度的影響很大,通過(guò)仿真分析及搜索尋求優(yōu)化的布置方案;針對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中棱鏡測(cè)量不同步引起的姿態(tài)測(cè)量偏差大的問(wèn)題,引入卡爾曼濾波對(duì)棱鏡坐標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)補(bǔ)償,由于卡爾曼濾波過(guò)程中系統(tǒng)噪聲矩陣受環(huán)境及人為因素影響,采用自適應(yīng)算法求取系統(tǒng)噪聲矩陣,提高了三棱鏡法姿態(tài)測(cè)量的精度。
　　最后對(duì)三種測(cè)量方式的測(cè)量