[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

摘要

本发明提出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，方法包括设置全站仪及后视棱镜于始发井内，通过全站仪获得激光靶坐标，通过激光靶坐标、方位角、滚动角及俯仰角获得顶管机坐标；在管节上安装前视棱镜获得隧道轨迹线；将全站仪移入管节上，通过轨迹线反算全站仪的实时坐标，实时测量顶管机的位置和姿态；将后视棱镜移入管节上，通过轨迹线反算后视棱镜实时坐标，实时测量顶管机位置和姿态。装置包括设置于顶管机上的激光靶；安装于隧道内管节上的前视棱镜；在激光靶后方依次设置的前视棱镜、全站仪、后视棱镜；与激光靶相连接的控制器。采用本发明可解决管节紧随顶管机一起移动，位置坐标动态变化不易测量的问题。

主权项

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。