[发明专利]绞吸式挖泥船铰刀无验潮精确下放方法及其精确下放定位系统

摘要

本发明涉及一种绞吸式挖泥船铰刀无验潮精确下放方法及其铰刀无验潮精确定位系统，利用RTK实时动态控制系统通过陆地RTK实时动态控制系统基站获取船体固定点三维坐标，基于船体结构刚性连接假设，结合相应船体尺寸及角度传感器，实现铰刀的精确三维定位。有益效果与原有定位系统相比，该发明优势在于利用RTK实时动态控制系统实现船体固定点实时三维坐标的精确测量，结合相应船体参数实现铰刀精确三维定位。该定位技术彻底摒弃了传统定位方式中船舶吃水及潮位测量对定位产生的误差，大幅提高了铰刀定位精度；上述三维定位计算均通过信息处理系统完成，从而实现无验潮铰刀精确下放定位技术。

主权项

一种绞吸式挖泥船铰刀无验潮精确下放方法，其特征是：利用铰刀无验潮精确定位系统，即两组RTK实时动态控制系统通过RTK实时动态控制系统基站获取船体固定点三维坐标，结合相应船体尺寸及角度传感器，实现铰刀的精确三维定位，具体施工步骤如下：一、通过已知控制点在陆地架设RTK动态控制系统基站，在绞吸船龙门吊顶部固接第一组RTK实时动态控制系统移动台，提供该点的平面坐标，在绞吸船驾驶室顶端布设第二组RTK实时动态控制系统移动台，提供该点的三维坐标，在铰刀桥梁尾端平面上安装角度传感器，角度传感器与铰刀桥梁同步转动，提供铰刀桥梁施工时的水平倾角；在绞吸船驾驶室内安装信息处理系统，通过该系统运算对铰刀进行三维定位；二、确定铰刀平面坐标及实时高程(1)向信息处理系统输入以下各项数据：第一组和第二组RTK实时动态控制系统移动台输出的平面坐标；通过实际测量得到的两组RTK实时动态控制系统移动台安装位置相对船体的平面坐标，信息处理系统计算得到铰刀桥梁转动轴中心的平面坐标；信息处理系统再结合输入的铰刀桥梁长度值以及铰刀桥梁倾角，计算后确定铰刀的平面坐标；(2)向信息处理系统输入以下各项数据：第二组RTK实时动态控制系统移动台测量的高程值及角度传感器的测量倾角；第二组RTK实时动态控制系统移动台的安装位置距离铰刀桥梁转动轴中心的垂直距离以及铰刀桥梁长度，通过信息处理系统计算确定铰刀的实时高程；三、铰刀三维坐标的计算①通过第一组和第二组RTK实时动态控制系统移动台输出的平面坐标，获取铰刀桥梁转动轴中心的平面坐标(x1，y1)；②通过角度传感器数值获取铰刀桥梁与水平面的夹角θ；③通过铰刀桥梁转动轴中心的平面坐标、铰刀桥梁长度及铰刀桥梁与水平面的夹角获取铰刀平面坐标(x，y)；④通过第二组RTK实时动态控制系统移动台输出的高程数据，获取驾驶室顶部当前点实时高程H0；⑤通过测量船体参数，获取驾驶室顶部第二组RTK实时动态控制系统移动台安装点距铰刀桥梁转动轴中心的垂直距离Hw，已知铰刀桥梁长度L；根据以下公式计算铰刀高程H3：H3＝H0‑Hw‑LsinθH3‑‑‑铰刀高程H0‑‑‑RTK所在点实时高程Hw‑‑‑RTK距铰刀桥梁转动轴中心的垂直距离L‑‑‑铰刀桥梁长度θ‑‑‑桥架与水平面夹角经过信息处理系统计算得到铰刀头相对基准面的实时精确下放深度。