[发明专利]一种圆截面筒体倾斜测量方法

权利要求书

1.一种圆截面筒体倾斜测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)选择测站点A和测站点B，其中，测站点A及测站点B与待测筒体底部中心点01的距离为1.5-2倍的待测筒体高度，其中，∠A01B的角度值大于等于90°，使得测站点A和测站点B能够互为测站及后视点，且测站点A及测站点B均能够观测到待测筒体3/4圆周上的测点；

2)在待测筒体的顶部截面上及底部截面上选取待测点，其中，各待测点能够通过测站点A或者测站点B观测到，其中，待测筒体顶部横截面上待测点的数目及底部横截面上待测点的数目均大于等于6；

3)测量测站点A与测站点B之间的距离x，再在测站点A处架设免棱镜全站仪，调平后利用免棱镜全站仪的设站功能，以测站点B为后视点，向免棱镜全站仪中输入测站点A和测站点B的假设坐标A(0,0,0)及B(x，0,0)；

4)利用免棱镜全站仪测量待测筒体顶部横截面上及底部横截面上的能够观测到的待测点，并记录能够观测到的待测点的三维坐标；

5)将免棱镜全站仪架设到测站点B处，调平后，利用免棱镜全站仪的设站功能，以测站点A为后视点，向免棱镜全站仪中输入测站点A和测站点B的假设坐标A(0,0,0)及B(x，0,0)；

6)在测站点B处利用免棱镜全站仪测出待测筒体顶部横截面上及底部横截面上能够被观测到的待测点的三维坐标；

7)根据步骤4)得到的待测点的三维坐标及步骤6)得到的观测点的三维坐标计算待测筒体底部横截面圆心01的坐标(X_底,Y_底，Z)及待测筒体顶部横截面圆心02的坐标(X_顶,Y_顶，Z)；

8)根据步骤7)得到的待测筒体底部横截面圆心01的坐标(X_底,Y_底，Z)及待测筒体顶部横截面圆心02的坐标(X_顶,Y_顶，Z)计算待测筒体的倾斜量δ。

2.根据权利要求1所述的圆截面筒体倾斜测量方法，其特征在于，步骤8)中待测筒体的倾斜量δ为：

3.根据权利要求1所述的圆截面筒体倾斜测量方法，其特征在于，步骤7)的具体操作为：

设圆曲线方程：f(x,y)＝x²+ax+y²+by+c；

待测点1～n均满足：x_i²+ax_i+y_i²+by_i+c＝0，i＝1,2,3……n；

根据移项变换得：ax_i+by_i+c＝-(x_i²+y_i²)，i＝1,2,3……n；

将这n个方程写成矩阵形式为：

设为M*C＝N，依据最小二乘原理得：C＝(M^TM)^-1M^TN，即可求得圆曲线参数[a；b；c]；

则圆心坐标为：

4.根据权利要求1所述的圆截面筒体倾斜测量方法，其特征在于，步骤7)中根据步骤4)得到的待测点的三维坐标及步骤6)得到的观测点的三维坐标利用基于曲线拟合圆心的matlab算法计算待测筒体底部横截面圆心01的坐标(X_底,Y_底，Z)及待测筒体顶部横截面圆心02的坐标(X_顶,Y_顶，Z)。