[发明专利]一种基于北斗GNSS＆BIM的结构施工多点同步高精度定位方法

说明书

本发明专利提供一种基于北斗GNSSBIM的结构施工多点同步高精度定位方法，利用360度电控旋转光电测距装置对被测结构多个关键节点同步测量的，通过北斗GNSS提供的坐标，以及测距装置与高精度定位装置、被测关键节点之间的相对距离、相对仰角和方向角，自动计算被测节点的大地坐标，并通过坐标转化和映射关系，直接替换BIM模型中相应节点的坐标。本发明一种基于北斗GNSSBIM的结构施工多点同步高精度定位方法可实现结构多个关键节点坐标的同步测量，并使BIM模型保持与结构施工的同步。

技术领域

主要应用于土木工程施工过程的测量和精度控制，特别是利用BIM技术对施工精度进行智能分析和施工模拟。

背景技术

由于缺乏数据的交互，施工BIM模型难以反映施工现场实际。虽然有部分自动全站仪能够根据BIM模型现场放线、复核，但该技术无法将BIM模型与现场相统一，不便于施工过程精度控制与安全管理服务。

对于大型钢结构液压提升和滑移而言，掌握其提升和滑移过程关键节点的坐标，对于评估其最终施工的精度和施工过程的安全性极为必要。现有的技术手段，只能对其个别关键节点进行监测(专利号：201610637972.0，专利名称：一种基于BIM的钢结构网架液压提升精度控制的方法)，不能满足大跨结构施工大范围监控的需要。有基于此，提出基于北斗GNSS高精度定位的结构施工多点同步快速定位方法。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供种基于北斗GNSSBIM的结构施工多点同步高精度定位方法，能够实现结构多个关键节点坐标的同步测量，并使BIM模型保持与结构施工的同步。

技术方案：一种基于北斗GNSSBIM的结构施工多点同步高精度定位方法，具体包括以下步骤，

(1)在结构施工的同时，在结构本身不受施工干扰的区域布设北斗GNSS高精度定位装置，获取该位置的大地坐标；

(2)在被测结构与北斗GNSS定位设备之间的空旷区域，布设360度电控旋转光电测距装置，光电测距装置用于监测其自身与北斗GNSS定位设备以及被测结构关键节点的相对距离、相对仰角和方向角；

(3)远程操控光电测距装置，对被测结构多个关键节点实时同步测量，获取被测关键节点的大地坐标，并进行存储；

(4)根据被测结构关键节点与施工BIM模型之间的映射关系，对施工BIM模型相应坐标同步替换，进行施工BIM模型与结构施工的同步。

本发明的进一步改进在于，步骤(1)中，北斗GNSS定位设备直接布设于实际施工区域内，而非施工场地外的交桩坐标点。

本发明的进一步改进在于，步骤(2)中，施工中，可调整北斗GNSS定位装置的实际位置，实现测距装置对GNSS定位设备和被测结构关键节点一次测量，从而避免累积误差对测量结果的影响。

本发明的进一步改进在于，步骤(2)中，360度电控旋转光电测距装置具有高速旋转和高定位精度，理论上1分钟可实现6个点左右的测距定位；

本发明的进一步改进在于，步骤(3)中，被测关键节点的大地坐标，由北斗GNSS计算获得的定位装置坐标、定位装置与测距装置之间的相对距离、相对仰角和方向角以及被测关键节点与测距装置之间的相对距离、相对仰角和方向角等参数，直接计算获得。

本发明的进一步改进在于，步骤(3)中，北斗GNSS定位设备坐标与被测结构关键节点坐标算法如下：

(1)北斗GNSS定位设备坐标算法