[发明专利]用于精确测量结构的系统及其方法

权利要求书

1.一种用于精确测量结构的系统，其包括：

参考仪，所述参考仪安装在固定位置处且被配置成提供经由参考GPS模块接收的GPS参考信息，

多个响应仪，所述多个响应仪分别安装在所述结构的多个位置处，其中的每一个包括加速度传感器和响应GPS模块且被配置成使通过所述加速度传感器获得的加速度信息与通过使用所述GPS参考信息的所述响应GPS模块测量的多个RTK位移数据同步以传输同步的加速度信息和所述多个RTK位移数据，以及

操作处理器，其被配置成使用传输的加速度信息和所述多个RTK位移数据来计算结构响应信息，

其中所述GPS参考信息包括参考位置数据和参考时间数据，且所述多个RTK位移数据包括对应于X轴、Y轴和Z轴的动态位移数据和位移时间数据，以及

其中所述响应仪以通过所述加速度传感器来测量所述结构的加速度的X轴分量、Y轴分量和Z轴分量来获取所述加速度信息，并在多采样频率下使对应于所述加速度信息的加速度时间数据与所述位移时间数据同步以使所述加速度信息和所述多个RTK位移数据生成包，所述加速度信息包括对应于X轴、Y轴和Z轴的加速度数据以及对应于XY平面、YZ平面和ZX平面的角位移数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述响应仪被配置成使用经由所述响应GPS模块从多个卫星接收的卫星信号和所述GPS参考信息来获取对应于安装位置的所述多个RTK位移数据。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述响应仪被配置成基于所述GPS参考信息测量所述卫星信号的三轴相对位移并将相应的位移时间信息分配至相应的相对位移数据。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述响应仪被配置成基于所述GPS参考信息将相应的加速度时间信息分配至所述加速度信息。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述响应仪被配置成基于由温度传感器测量的温度数据来根据温度变化执行所述加速度信息的校正，所述温度传感器感测在所述响应仪内的温度。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述操作处理器被配置成使用第一级卡尔曼滤波器和第二级卡尔曼滤波器来计算所述加速度信息的三自由度加速度和三自由度角位移以及所述RTK位移数据的三自由度动态位移，使得消除对应于加速度内部偏差的位移误差。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述操作处理器被配置成通过所述第一级卡尔曼滤波器来计算包括所述加速度内部偏差的第一位移。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述操作处理器被配置成通过所述第二级卡尔曼滤波器来计算包括在所述第一位移中的所述位移误差，且随后从所述第一位移去除所述位移误差以计算所述结构响应信息。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述操作处理器可以被配置成比较地显示所述加速度信息、所述多个RTK位移数据和所述结构响应信息。