[发明专利]一种动态实时测量顶管机位置和姿态的测量装置及其方法

权利要求书

1.一种动态实时测量顶管机位置和姿态的方法，其特征在于，包括以下步骤：

设置全站仪及后视棱镜于始发井内，所述全站仪测量激光靶上的第一棱镜，获得所述激光靶的坐标，并获得所述激光靶的方位角，通过所述激光靶内置的第一角度传感器获得所述激光靶的滚动角及俯仰角，通过所述激光靶的坐标、所述激光靶的方位角、滚动角及俯仰角获得所述顶管机的坐标及姿态角；

装入管节于隧道内，在所述管节上设置前视棱镜以获得隧道轨迹线；

将所述全站仪移入隧道内的管节上，通过里程传感器获得所述全站仪的实时里程，通过所述隧道轨迹线反算所述全站仪的实时坐标，然后获得所述顶管机的坐标；

将所述后视棱镜移入隧道内的管节上，通过所述里程传感器获得全站仪的实时里程和后视棱镜的实时里程，通过所述隧道轨迹线反算所述全站仪和所述后视棱镜的实时坐标，然后获得所述顶管机的坐标。

2.一种动态实时测量顶管机位置和姿态的测量装置，隧道内设置有管节，其特征在于，包括设置于所述顶管机上的激光靶；在所述激光靶后方依次设置的前视棱镜、全站仪、后视棱镜；以及与所述激光靶相连接的控制器。

3.如权利要求2所述的动态实时测量顶管机位置和姿态的测量装置，其特征在于，所述激光靶上具有第一棱镜、前屏、后屏。

4.如权利要求3所述的动态实时测量顶管机位置和姿态的测量装置，其特征在于，所述前视棱镜的数量为两个，两个所述前视棱镜设置于所述隧道内管节的同一断面上。

5.如权利要求4所述的动态实时测量顶管机位置和姿态的测量装置，其特征在于，更包括第一角度传感器，设置于所述激光靶内。

6.如权利要求5所述的动态实时测量顶管机位置和姿态的测量装置，其特征在于，所述前视棱镜设置于所述隧道内管节上，且所述前视棱镜与所述激光靶相距20～60米。

7.如权利要求6所述的动态实时测量顶管机位置和姿态的测量装置，其特征在于，所述全站仪及所述后视棱镜都固定于所述始发井内。

8.如权利要求6所述的动态实时测量顶管机位置和姿态的测量装置，其特征在于，所述全站仪固定于所述管节内，且所述前视棱镜与所述全站仪相距2～30米，所述后视棱镜固定于所述始发井内。

9.如权利要求6所述的动态实时测量顶管机位置和姿态的测量装置，其特征在于，所述全站仪及所述后视棱镜都固定于所述管节内，且所述后视棱镜与所述全站仪相距30～120米。

10.如权利要求9所述的动态实时测量顶管机位置和姿态的测量装置，其特征在于，更包括：

里程传感器，连接于所述控制器；

第二角度传感器，连接于所述控制器；以及

第三角度传感器，连接于所述控制器。