[发明专利]一种大量离散节点的并行定位方法

权利要求书

1.一种大量离散节点的并行定位方法，其特征在于它的步骤如下：

1)大量离散节点中的每个离散节点分配一个唯一的自身编号，统计参与定位的离散节点总点数；

2)各离散节点根据自身编号和参与定位的离散节点总点数分别计算出第一层定位过程中自身所在的定位组号；

3)第一层定位过程中的每个定位组独立进行三点法定位,定位组之间并行工作，获得每个定位组定位数据的相对坐标；

4)第一层定位过程中的所有定位组两两配对整合至第二层定位过程，将第一层定位过程中的每一个定位组包含的所有点的坐标转换到整合成的第二层定位过程的某一定位组的相对坐标系中；

5)重复步骤4）直到整合到顶层定位过程，顶层定位过程只包含一个定位组，所有离散节点的坐标都整合到顶层定位过程中的定位组的相对坐标系中，则定位过程完成。

2.如权利要求1所述的一种大量离散节点的并行定位方法，其特征在于：步骤2）所述各离散节点根据自身编号和参与定位的离散节点总点数分别计算出第一层定位过程中自身所在的定位组号,步骤为：

a) 根据参与定位的离散节点总点数图表确定定位总层数n，再根据公式                                                来确定第一层定位过程中所含有的定位组数，最后通过自身编号与第一层定位过程总定位组数相除计算得到本点所在的第一层定位过程定位组号，以及对总定位组数求余获得本点在第一层定位过程此定位组中的身份。

3.如权利要求1所述的一种大量离散节点的并行定位方法，其特征在于：步骤3）所述第一层定位过程中的每个定位组独立进行三点法定位,定位组之间并行工作，获得每个定位组定位数据的相对坐标,步骤为：

b) 在本定位组的全部离散节点中，任选一对离散节点作为主节点备选节点和X节点备选节点；

c) 寻找距离主节点备选节点和X节点备选节点构成的X轴距离最远的离散节点作为翻转节点备选节点；

d) 测量主节点备选节点、X节点备选节点以及翻转节点备选节点三者之间的相互距离；

e) 如果X节点备选节点和翻转节点备选节点之间的距离大于主节点备选节点与X节点备选节点之间距离，则交换X节点备选节点和翻转节点备选节点的身份；

f) 如果X节点备选节点和翻转节点备选节点进行交换，则以主节点备选节点和X节点备选节点定位组成X轴，抛弃翻转节点备选节点，寻找离X轴垂直距离最远的点作为翻转节点备选节点；

g) 重复步骤e）到步骤f），从所有离散节点中选出的主节点备选节点、X节点备选节点和翻转节点备选节点变为主节点、X节点和翻转节点；

 h) 主节点、X节点以及翻转节点构成饱满三角形，形成区域定位相对坐标系；

i) 从此定位组的有效区域内，选择主节点、X节点和翻转节点之外的离散节点；

j) 测量选择的离散节点与主节点、X节点以及翻转节点之间的距离；

k) 在饱满三角形构成的相对坐标系中，计算选择的离散节点在饱满三角形构成相对坐标系中的位置，用如下公式计算选择的离散节点在饱满三角形构成的相对坐标系中的位置，

X坐标

Y坐标

其中L1为选择的离散节点与主节点之间的距离，L2为选择的离散节点与X节点之间的距离，L3为主节点和X节点之间的距离，x为选择的离散节点在相对坐标系中的x坐标，y为选择的离散节点在相对坐标系中的y坐标；

l) 计算离散节点到相对坐标系的X轴垂直距离，如果离散节点到相对坐标系的X轴垂直距离与主节点和X节点之间距离比在10%以内，对加入饱满三角形构成的相对坐标系的离散节点位置进行修正，离散节点到相对坐标系的X轴垂直距离计算公式如下

其中L1为离散节点与主节点之间的距离，L2为离散节点与X节点之间的距离，L3为主节点和X节点之间的距离，x为离散节点在相对坐标系中的x坐标，y的绝对值为离散节点到相对坐标系的X轴垂直距离；

m) 如果步骤l）中需要对加入饱满三角形构成的相对坐标系的离散节点位置进行修正，交换X节点和翻转节点的身份，获得X轴和相对坐标系，在相对坐标系中计算加入饱满三角形构成的相对坐标系的离散节点位置，计算离散节点在相对坐标系中位置使用公式如下

其中L1为离散节点与主节点之间的距离，L2为离散节点与X节点之间的距离，L3为主节点和X节点之间的距离，x为离散节点在相对坐标系中的x坐标，y为离散节点在相对坐标系的y坐标；

n) 如果步骤l）中需要对加入饱满三角形构成的相对坐标系的离散节点定位进行修正，并且在完成步骤m）后，以X节点和翻转接点的连线作为X轴，主节点变成翻转节点，构成相对坐标系，在相对坐标系中计算加入饱满三角形构成的相对坐标系的离散节点位置，计算离散节点位置使用的公式如下

其中L1为离散节点与主节点之间的距离，L2为离散节点与X节点之间的距离，L3为主节点和X节点之间的距离，x为离散节点在相对坐标系中的x坐标，y的绝对值为离散节点到相对坐标系的X轴垂直距离；

o) 如果步骤l）中需要对加入饱满三角形构成的相对坐标系的离散节点定位进行修正，并且完成步骤m）和步骤n）后，加权加入饱满三角形构成的相对坐标系的离散节点在步骤m）和步骤n）相对坐标系中位置，完成对加入饱满三角形构成的相对坐标系的离散节点坐标的修正。

4.如权利要求1所述的一种大量离散节点的区域无参考节点并行定位方法，其特征在于：步骤4）所述第一层定位过程中的所有定位组两两配对整合至第二层定位过程，将第一层定位过程中的每一个定位组包含的所有点的坐标转换到整合成的第二层定位过程的某一定位组的相对坐标系中,步骤为：

p)将步骤3）第一层定位过程中每两个定位组中各抽出三个节点合成一个六点的第二层定位组，重复步骤3）给每一个第二层的定位组定位，利用第一层定位过程定位组抽出的三个点在第二层定位组中经历定位过程之后得到的坐标和第一层定位过程定位组抽出的三个点在步骤3）中相对坐标之间的关系，来计算两坐标系之间的平移和旋转量，从而将第一层定位过程定位组的所有离散节点的坐标转换到第二层定位组中的相对坐标系中，将第一层定位过程中的每两个定位组的所有离散点加入到第二层的一个定位组的相对坐标系中。