[发明专利]一种提取索力测量雷达的拉索位置参数的方法

说明书

本发明公开了一种提取索力测量雷达的拉索位置参数的方法，所述索力测量雷达的采集对象包括拉索和干扰物，所述拉索和干扰物的位置参数形成一维后向散射波形图，该方法包括先对所述一维后向散射波形图进行指数平滑处理，然后对经过指数平滑处理的所述一维后向散射波形图进行峰值检测，滤除部分所述干扰物的干扰波，得到稀疏序列s(k)，最后对所述稀疏序列s(k)进行序列自相关运算，再估算相邻的所述拉索对应的峰值之间的间隔周期T，根据所述T依次计算所有所述拉索的位置参数，并提取所有所述拉索的位置参数。本发明提供的一种提取索力测量雷达的拉索位置参数的方法，解决了需要人工进行人机交互才能提取拉索位置参数的问题，自动化程度高，结果精确。

技术领域

本发明涉及拉索测量领域，具体涉及一种提取索力测量雷达的拉索位置参数的方法。

背景技术

斜拉桥、悬索桥因其优越的跨越能力，因此是我国最常用的大型桥梁的首选结构形式，拉索是这些大型桥梁的关键承力构件，索力的绝对量、改变量和索力分布的均衡性是评价施工质量与运营期该桥健康状态的核心指标，并且直接影响结构的内力分布和桥面线形，对整个结构安全至关重要，因此，对桥梁的拉索索力进行高精度的快速测量是十分重要的。

目前拉索索力的测试方法有很多，经过多年来的实践，常用的有以下几种：压力表测定法、压力传感器测定法、电磁测量法和光纤智能索技术等，这些技术均因存在各种不足而没有广泛采用，在实际工程应用中，目前最主要是使用频率法。用频率法进行索力测试，具有快速、方便、实用、可靠性好，可重复测试的特点。

但是基于加速度传感器的频率法仍存在着以下不足：由于加速度传感器难以到达拉索跨中，只能就近在拉索靠近桥面的端部采集，并且经常受到端部拉索减振器的干扰，测量过程并没严格遵守频率法的理论前提条件，导致测量结果精度不高；同时，在桥面端部采集拉索频率时，经常遇到因为拉索振动幅度微弱而导致频率难提取或者频率特征较模糊的情况，不能直接测到频率法所需要的基频，需采用其它高阶的频率进行人工综合分析推算基频，导致数据分析的难度提高和需要多次采集进行结果优选，难以实现索力的智能化测量，这在较短的拉索和钢绞线拉索索力的测量中经常遇到。另外，现有索力测量难以同步进行，实施了长期健康监测的桥梁也没有把全部拉索索力测量全覆盖，索力测量结果只能发映出桥梁在某一时间段的综合情况，对同一时间内全桥拉索索力的健康和安全状态评价难以实现。

随着雷达技术的发展，雷达设备从军用领域越来越多的进入民用领域，雷达设备发射经过特殊调制的无线电波适用于微形变和振动测量，具有亚毫米级的位移精度，将其应用于拉索索力监测具有响应速度快，测量精度高等优异性能，并且不受雨雪雾等天气状况影响，可以实现多个目标同步实时测量等。目前操作索力测量雷达需要多次繁琐的人机交互，才能实现拉索检测、确认拉索编号和拉索基频检测等功能，过多的人机交互，不能发挥雷达的智能化优势、费时费力；此外，交互多对操作人员也提出了较高的技能要求，否则会造成索力测量错误。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种提取索力测量雷达的拉索位置参数的方法，解决了需要人工进行人机交互才能提取拉索位置参数的问题，自动化程度高，结果精确。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

对所述一维后向散射波形图进行指数平滑处理；

对经过指数平滑处理的所述一维后向散射波形图进行峰值检测，滤除部分所述干扰物的干扰波，得到稀疏序列s(k)；

对所述稀疏序列s(k)进行序列自相关运算，再估算相邻的所述拉索对应的峰值之间的间隔周期T，根据所述间隔周期T依次计算所有所述拉索的位置参数，并提取所有所述拉索的位置参数。

在上述技术方案的基础上，采用公式：

对所述一维后向散射波形图进行指数平滑处理；