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申请/专利权人：深圳大学

摘要：本发明属于水下工程测量技术领域，涉及一种水下摄影拉线测量方法，该方法采用水下摄影拉线测量系统进行，包括：建立观测误差模型，并标定不同工作距离及水体状态下拉线位移计和摄像位移计的观测误差比值；建立多条件自动决策模型，以对摄影拉线测量装置的实时工作状态进行分类预设，并对应设定不同的数据融合解算方式；在施工现场启动摄像位移计和拉线位移计对合作靶标进行同步测量；多条件自动决策模型自动判断摄影拉线测量装置的实时工作状态以选定数据融合解算方式；数据处理模块对同步测量数据进行融合解算，获得合作靶标的实时位置坐标。本发明能够提高水下测量定位的精确性及鲁棒性，进而满足水下工程毫米级安装定位需求。

主权项：1.一种水下摄影拉线测量方法，其特征在于，采用水下摄影拉线测量系统进行，所述水下摄影拉线测量系统包括摄影拉线测量装置、合作靶标及数据处理模块；所述摄影拉线测量装置和合作靶标分别布设于待安构件和已安构件上，所述摄影拉线测量装置包括摄像位移计和拉线位移计，所述合作靶标包括主动光源和挂钩，所述主动光源为摄像位移计的光源测点，所述挂钩为拉线位移计的拉线测点；所述数据处理模块用于获取摄像位移计和拉线位移计的同步测量数据并对其进行融合解算，以实现对所述合作靶标的实时定位；所述水下摄影拉线测量方法包括以下步骤：S1、在所述数据处理模块内建立观测误差模型，并对不同工作距离及不同水体状态下拉线位移计和摄像位移计的观测误差比值进行标定；所述观测误差模型表示为式（1）； （1）；式（1）中，代表观测误差，代表工作距离，代表水体状态，代表水体浑浊度，代表水流速度，代表工作深度，代表环境影响产生的误差，代表系统性误差；所述观测误差比值的标定在试验池内进行，所述试验池内的环境根据不同水体状态进行模拟设置，其中，代表水体状态的编号，；在每一所述水体状态下进行观测误差比值的标定，包括以下步骤：S11、在所述试验池内设置安装点位和多个标定点位，所述安装点位与标定点位之间形成工作距离，其中，代表工作距离的编号，；S12、将两个棱镜分别架设于所述安装点位及标定点位上，且两个所述棱镜均露出水面外；利用陆地上的全站仪照准两个所述棱镜，以获得每一所述标定点位相对于安装点位的坐标，记作；S13、将所述摄影拉线测量装置和合作靶标分别架设于安装点位及标定点位上，且所述摄影拉线测量装置和合作靶标均位于水中；利用所述拉线位移计获得每一标定点位相对于安装点位的坐标，记作；利用所述摄像位移计获得每一标定点位相对于安装点位的坐标，记作；S14、根据式（2）计算不同水体状态及不同工作距离下，所述拉线位移计和摄像位移计在、、三个方向上的观测误差比值、、； （2）；S2、在所述数据处理模块内建立多条件自动决策模型，根据实时工作距离及施工现场实时水体状态所对应的观测误差比值的情况，对所述摄影拉线测量装置的实时工作状态进行分类预设，并对应设定不同的数据融合解算方式；具体为，将所述摄影拉线测量装置处于米且时的实时工作状态记作T1，设定T1状态下的数据融合解算方式为摄影拉线数据融合解算；将所述摄影拉线测量装置处于米且时的实时工作状态记作T2，设定T2状态下的数据融合解算方式为拉线数据解算；将所述摄影拉线测量装置处于米且时的实时工作状态记作T3，设定T3状态下的数据融合解算方式为拉线数据修正及解算；将所述摄影拉线测量装置处于米且时的实时工作状态记作T4，设定T4状态下的数据融合解算方式为拉线数据修正及摄影拉线数据融合解算；其中，代表施工现场实时水体状态所对应的观测误差比值是否满足预设的观测误差比值标准，若满足则其值为，若不满足则其值为；S3、在施工现场，启动所述摄像位移计和拉线位移计对合作靶标进行同步测量，并将其测量结果分别记作和；S4、所述多条件自动决策模型根据同步测量时的实时工作距离及施工现场实时水体状态所对应的观测误差比值的情况，自动判断所述摄影拉线测量装置的实时工作状态，并自动选定与其对应的数据融合解算方式；S5、所述数据处理模块根据多条件自动决策模型选定的数据融合解算方式，对所述摄像位移计和拉线位移计的同步测量数据进行融合解算，获得所述合作靶标的实时位置坐标，进而实现对所述合作靶标的实时定位。

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