[发明专利]一种管路控制点误差计算方法及系统

权利要求书

1.一种管路控制点误差计算方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

S1、读取管路的端点及节点在测量坐标系M下的坐标，初始化卡箍点在测量坐标系M下的坐标Ps_M；

S2、基于管路所有控制点在设计坐标系C及测量坐标系M下的坐标，计算出测量坐标系M相对于设计坐标系C的位姿矩阵T_M_C及配准误差；

S3、在测量坐标系M中查找与设计坐标系C中卡箍点Q_s_C最为匹配的卡箍点P_s_M，更新卡箍点在测量坐标系M下的坐标P_s_M；

S4、检测当前配准误差与上次配准误差的差值是否大于误差变化阈值，若检测结果为是，则执行步骤S2，若检测结果为否，则计算所有控制点的测量误差。

2.如权利要求1所述管路控制点误差计算方法，其特征在于，卡箍点坐标Ps_M的初始化方法具体如下：

在设计坐标系C中获取卡箍点Q_s两端的邻近节点Q_n、Q_m，计算节点Q_n到卡箍点Q_s的距离d₁及卡箍点Q_s到节点Q_m的距离d₂，获取距离d₁与距离d₂的比值a；

在测量坐标系M中获取卡箍点P_s两端的邻近节点P_n、P_m，基于比值a确定卡箍点P_s在节点P_n、节点P_m所在线段上的位置，即卡箍点P_s在测量坐标系M下的坐标P_s_M。

3.如权利要求1所述管路控制点误差计算方法，其特征在于，位姿矩阵T_M_C的获取方法具体如下：

初始化管路所有控制点的权重W，将管路所有控制点在设计坐标系C及测量坐标系M下的坐标、控制点权重W输入点集权重刚体配准算法，获取设计坐标系M相对于测量坐标系C的位姿矩阵T_M_C；

控制点的权重与对应点的图纸公差成反比。

4.如权利要求1所述管路控制点误差计算方法，其特征在于，卡箍点坐标Ps_M的更新方法具体如下：

将测量坐标系M中卡箍点两端的邻近节点P_n_M、P_m_M转换到设计坐标系C下，得到P_n_C、P_m_C，在P_n_C、P_m_C所在直线段上查找距设计坐标系C中卡箍点Q_s_C最近的点P_s_C，将点P_s_C转换至测量坐标系M下得到P_s_M，即为更新后的卡箍点坐标P_s_M。

5.如权利要求1所述管路控制点误差计算方法，其特征在于，控制点的测量误差计算方法具体如下：

将当前更新后的卡箍点坐标P_s_M作为当前在测量坐标系下的卡箍点坐标，基于步骤S2获取测量坐标系M相对于设计坐标系C的位姿矩阵T_M_C，基于位姿矩阵T_M_C将测量坐标系中的所有控制点P_M转换到设计坐标系下，获得坐标P_C，P_C与Q_C间的坐标误差累加即为所有控制点的测量误差；

其中，Q_C表示管路中控制点Q在设计坐标系C中的坐标，P_M表示管路中控制点P在测量坐标系M中的坐标。

6.一种管路控制点误差计算系统，其特征在于，所述系统包括：

管路测量设备，用于测量管路端点及节点在测量坐标系下的坐标，并发送至处理单元；

存储单元，存储有管路设计图纸及管路控制点在设计坐标系中的坐标；

处理单元，基于权利要求1至5任一权利要求所述管路控制点误差计算方法计算卡箍点在测量坐标系中的坐标，进而获取管路控制点的测量误差。