CN115162409B - 一种沉管隧道最终接头对接测量方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种沉管隧道最终接头对接测量方法，包括：在最终接头所在的接头管节沉放后，根据最终接头与所述接头管节配套的相对测量系统，确定所述最终接头相对所述接头管节的相对位姿关系；以及，根据最终接头与目标管节配套的绝对测量系统，确定最终接头相对所述目标管节的绝对位姿关系，其中，目标管节为最终接头待对接的管节；根据所述最终接头相对所述目标管节的绝对位姿关系和最终接头相对所述接头管节的绝对位姿关系，确定最终接头的推出姿态调整参数；根据推出姿态调整参数，对最终接头进行推出姿态的调整，使所述最终接头与目标管节对接。本申请在水下对最终接头进行毫米级的对接测量，从而引导最终接头完成精确对接。

Description

一种沉管隧道最终接头对接测量方法

技术领域

本文件涉及海洋测绘水下沉管隧道工程技术领域，尤其涉及一种沉管隧道最终接头对接测量方法。

背景技术

水下沉管隧道是将若干沉管管节分别浮运到施工现场，逐个沉放安装并于水下相互连接而成，通常在隧道整个长度方向上的两端同时进行施工。当两端管节快相遇时，在一端沉放最后一个包含最终接头的管节(本文统称接头管节)，并将最终接头从所属管节中推出，以与另一头的目标管节对接，从而完成合拢。

可以看出，在对接过程中，如何精确测量最终接头的水下位置，从而适应性调整最终接头的推出姿态是实现管节合拢的重要因素，这也是本申请所要解决的技术问题。

发明内容

本申请目的是提供一种沉管隧道最终接头对接测量方法，能够在水下对最终接头进行毫米级的对接测量，从而引导最终接头完成精确对接。

为了实现上述目的，本申请实施例提供一种沉管隧道最终接头对接测量方法，包括：

在最终接头所在的接头管节沉放后，根据所述最终接头与所述接头管节配套的相对测量系统，确定所述最终接头相对所述接头管节的相对位姿关系；以及，

根据所述最终接头与目标管节配套的绝对测量系统，确定所述最终接头相对所述目标管节的绝对位姿关系，其中，所述目标管节为所述最终接头待对接的管节；

根据所述最终接头相对所述目标管节的绝对位姿关系和所述最终接头相对所述接头管节的绝对位姿关系，确定所述最终接头的推出姿态调整参数；

根据所述推出姿态调整参数，对所述最终接头进行推出姿态的调整，完成所述最终接头与所述目标管节对接。

本申请设置有最终接头与接头管节配套的相对位姿水下测量系统，以及，最终接头与目标管节配套的绝对位姿水下测量系统。在最终接头所在的接头管节沉放至水下后，可以根据终接头相对目标管节的绝对位姿关系和最终接头相对接头管节的绝对位姿关系，计算最终接头针对目标管节的推出姿态调整参数，从而保证最终接头能够精确地与目标管节完成对接。整个过程的测量完全在水下进行，无接触且不受水流影响，因此具有较高的环境适应性和可靠性；同时，推出姿态调整参数是基于最终接头相对目标管节和接头管节两端约束所确定得到的，误差较小，能够实现更高的对接精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的沉管隧道最终接头对接测量方法的流程示意图。

图2为本申请实施例提供的对接测量方法中关于水下测量装置安装的第一种流程示意图。

图3为本申请实施例提供的对接测量方法中关于水下测量装置安装的第二种流程示意图。

图4为本申请实施例提供的对接测量方法中最终接头、接头管节、目标管节之间的位置示意图。

图5为本申请实施例提供的对接测量方法中最终接头与中轴线的位置示意图。

图6为本申请实施例提供的沉管隧道最终接头对接测量装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如前所述，沉管隧道是将若干沉管管节分别浮运到施工现场，逐个沉放安装并于水下相互连接而成，通常在隧道整个长度方向上的两端同时进行施工。当两端管节快相遇时，在一端沉放最后一个包含最终接头的管节，并将最终接头从所属管节中推出，以与另一头的管节对接，从而完成合拢。在对接过程中，如何精确测量最终接头的位置，从而适应性调整最终接头的推出姿态是实现管节合拢的重要因素。

现有技术采用的是拉线法来测量最终接头的位置，拉线法在最终接头上安装拉线测量设备，在水面上通过多根拉线的长度推到最终接头与两端管节的位置关系。实际应用中，当最终接头沉放水下后，拉线受水流影响而发生变形，计算最终接头位置的精确度相差。此外，对于推出式的最终接头而言，其初始状态位于接头管节内，如何在接头管节内为最终接头设置拉线也存在一定的施工难度。

为此，本申请旨在提供一种代替传统拉线方式实现最终接头对接的技术方案。

一方面，本申请实施例提供一种沉管隧道最终接头对接测量方法，图1是本申请实施例该对接测量方法的流程图，具体包括如下步骤：

S102，在最终接头所在的接头管节沉放后，根据最终接头与接头管节配套的相对测量系统，确定最终接头相对接头管节的相对位姿关系。

参考图2所示，本申请的相对位姿测量系统具体包括：设置在最终接头的非对接端的至少两个合作靶标S_i，以及设置在接头管节的至少两个靶标测量设备N_i，S_i位于最终接头的非对接端的一侧。S_i可以与N_i一一对应，i表示有效序号。

合作靶标S_i作为信号源能够发射信号，对应地，靶标测量设备N_i能够接收合作靶标S_i的发射信号，从而根据发射信号确定其与合作靶标S_i之间的位置关系，本申请将N_i与S_i之间的位置关系定义为相对位姿关系。

在实际应用中，包含有最终接头的接头管节会比其他管节大出一部分，其接头管节的合作靶标S_i可能会在水面上，也可以在水面下。如果在水面上，则本申请可以使用成本较低的水上被动光源靶标来作为S_i，也就是使用其他光源照射被动光源靶标，来使S_i发射光信号；如果在水面下，则可以使用使用水下主动光源靶标来作为S_i。

S104，根据最终接头与目标管节配套的绝对测量系统，确定最终接头相对目标管节的绝对位姿关系，其中，目标管节为所述最终接头待对接的管节。

参考图2所示，本申请的绝对位姿测量系统包括设置在目标管节的对接端的至少两个合作靶标T_i，以及设置在最终接头的对接端的至少两个靶标测量设备M_i。

同理，合作靶标T_i作为信号源能够发射信号，对应地，靶标测量设备M_i能够接收合作靶标T_i的发射信号，从而根据发射信号确定其与合作靶标T_i之间的位置关系，本申请将M_i与T_i之间的位置关系定义为绝对位姿关系。

在实际应用中，目标管节沉放后通常整体位于睡眠下全部沉入，因此本申请可以使用水下主动光源靶标来作为T_i。

S106，根据最终接头相对目标管节的绝对位姿关系和最终接头相对接头管节的绝对位姿关系，确定最终接头的推出姿态调整参数。

对于本申请的应用场景而言，接头管节和目标接管在按序沉放后，其位置是固定不变的，这里可以针对整个施工现场构建一个施工坐标系，在管节的尺寸是已知的情况下，可以根据贯通测量法从两端起始管节开始，推算出接头管节的靶标测量设备N_i在施工坐标系中的坐标位置，以及目标管节的合作靶标T_i在施工坐标系中的坐标位置，进而根据最终接头的合作靶标S_i与接头管节的靶标测量设备N_i形成的相对位姿测关系，测量得到最终接头的合作靶标S_i的实时坐标，并根据最终接头的靶标测量设备M_i与目标管节的合作靶标T_i形成的绝对位姿测关系，测量得到最终接头的靶标测量设备M_i的实时坐标。

之后，本申请根据根据最终接头的靶标测量设备M_i的实时坐标和合作靶标S_i的实时坐标，确定最终接头的推出姿态的调整参数。

具体地，本申请最终接头的推出姿态调整参数具体包括：推出位置调整参数和推出角度调整参数。

针对推出位置调整参数的确定方法如下：

具体地，本文沿用M_i表示最终接头的靶标测量设备的实时位置，将最终接头的靶标测量设备的理论对接位置以M′_i表示；沿用S_i表示最终接头的合作靶标的实时坐标，将最终接头的合作靶标的理论对接位置以S′_i表示。

如前文所述，M′_i的坐标(即理论对接坐标)可以基于贯通测量法将目标管节的合作靶标换算到施工坐标系中，并根据目标管节与最终接头的绝对位姿关系所确定得到的；同理，S′_i是基于贯通测量法将接头管节的靶标测量设备换算到施工坐标系中，并根据接头管节与最终接头的相对位姿关系所确定得到的。

本申请可以根据最终接头的靶标测量设备M_i的实时坐标和M′_i的理论对接坐标，以及最终接头的合作靶标S_i的实时坐标和S′_i的理论对接坐标，确定最终接头的推出位置调整参数。也就是以M′_i作为参考，修正M_i的推出位置，以S′_i作为参考，修正S_i的推出位置。

针对推出角度调整参数的确定方法如下：

参考图2所示，一般情况下，接头管节在沉放完成后，其与目标管节之间的合龙口距离一般为3到4米(图2为便于展示，适当放大了合龙口距离的比例)，这也可视为最终接头需要推出的距离；而接头管节的长宽高通常分为150m、50M、11M，最终接头的尺寸略小于管节。可以看出，合龙口的距离与最终接头的尺寸相比是极短的，通过M_i与T_i来确定最终接头的推出角度误差较大，为此，本申请可以根据M_i与S_i之间的位置关系来分析最终接头的推出角度调整参数。

实现方式一

参考图4和图5所示，本申请可以根据最终接头的两个靶标测量设备的实时坐标连线M₁M₂与最终接头的理论中轴线形成的夹角α，与第一参考角度进行对比，确定使夹角α接近于第一参考角度的第一推出角度调整参数，其中，第一参考角度是基于最终接头的两个靶标测量设备在对接管节的自身坐标系中坐标连线与最终接头的理论中轴线形成的夹角。应理解，在对接管节的自身坐标系中，第一参考角度是始终不变的，本申请以第一参考角度作参考，对夹角α进行调整，可以保证最终接头在推出过程中保持姿态的稳定性。

同时，根据最终接头的两个合作靶标的实时坐标连线S₁S₂与所最终接头的理论中轴线形成的夹角β，与第二参考角度进行对比，确定使夹角β接近于第二参考角度的第二推出角度调整参数，其中，第二参考角度是基于所述最终接头的两个合作靶标在对接管节的自身坐标系中坐标连线与最终接头的理论中轴线形成的夹角。同理，在对接管节的自身坐标系中，第一参考角度是始终不变的，本申请以第一参考角度作参考，对夹角α进行调整，可以保证最终接头在推出过程中保持姿态的稳定性。

之后，结合最终接头的第一推出角度调整参数和第二推出角度调整参数，确定最终接头最终的推出角度调整参数。比如，取第一推出角度调整参数和第二推出角度调整参数的中间值作为最终的推出角度调整参数。

此外，为了进一步提高推出角度调整精度，在上述基础之上，本申请还可以将最终接头的对接端与目标接头的对接端近乎平行作为预设期望，并按照预设期望的方向下，根据最终接头的第一推出角度调整参数和第二推出角度调整参数，确定最终接头最终的推出角度调整参数。其中，最终接头的对接端与目标接头的对接端近乎平行作为预设期望可以指：最终接头的靶标测量设备的实时坐标与对应的理论对接坐标之间的实时距离(即M_i与M′_i的距离)接近于最终接头的合作靶标的实时坐标与对应的理论对接坐标之间的实时距离(即S_i与S′_i的距离)。

实现方式二

参考图4和图5所示，本申请将最终接头的一个靶标测量设备与一个合作靶标间的实时坐标连线M₁S₁与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角γ，与第三参考角度进行对比，确定使夹角γ接近于第三参考角度的第二推出角度调整参数，其中，第三参考角度是基于所述最终接头的一个靶标测量设备与一个合作靶标间在所述对接管节的自身坐标系中坐标连线与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角。同理，在对接管节的自身坐标系中，第三参考角度是始终不变的，本申请以第三参考角度作参考，对夹角γ进行调整，可以保证最终接头在推出过程中保持姿态的稳定性。

同时，根据最终接头的另一个靶标测量设备与另一个合作靶标间的实时坐标连线M₂S₂与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角

与第四参考角度进行对比，确定使夹角/>

接近于第四参考角度的第四推出角度调整参数，其中，第四参考角度是基于所述最终接头的另一个靶标测量设备与另一个合作靶标间在所述对接管节的自身坐标系中坐标连线与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角。同理，在对接管节的自身坐标系中，第四参考角度是始终不变的，本申请以第四参考角度作参考，对夹角/>

进行调整，可以保证最终接头在推出过程中保持姿态的稳定性。

之后，结合最终接头的第三推出角度调整参数和第四推出角度调整参数，确定最终接头最终的推出角度调整参数。比如，取第三推出角度调整参数和第四推出角度调整参数的中间值作为最终的推出角度调整参数。

同理，为了进一步提高推出角度调整精度，在上述基础之上，本申请还可以将最终接头的对接端与目标接头的对接端近乎平行作为预设期望，并按照预设期望的方向下，根据最终接头的第一推出角度调整参数和第二推出角度调整参数，确定最终接头最终的推出角度调整参数。其中，最终接头的对接端与目标接头的对接端近乎平行作为预设期望可以指：最终接头的靶标测量设备的实时坐标与对应的理论对接坐标之间的实时距离(即M_i与M′_i的距离)接近于最终接头的合作靶标的实时坐标与对应的理论对接坐标之间的实时距离(即S_i与S′_i的距离)。

S108，根据推出姿态调整参数，对最终接头进行推出姿态的调整，完成最终接头与目标管节对接。

需要说明的是，在施工现场中，最终接头通过可调节推出姿态的调节装置，如液压机、千斤顶等，固定在接头管节的内腔中。对最终接头的推出姿态进行调节属于现有技术，这里文本不作具体赘述。

基于上述内容可知，本申请实施例的方法设置有最终接头与接头管节配套的相对位姿水下测量系统，以及，最终接头与目标管节配套的绝对位姿水下测量系统。在最终接头所在的接头管节沉放至水下后，可以根据终接头相对目标管节的绝对位姿关系和最终接头相对接头管节的绝对位姿关系，计算最终接头针对目标管节的推出姿态调整参数，从而保证最终接头能够精确地与目标管节完成对接。整个过程的测量完全在水下进行，无接触且不受水流影响，因此具有较高的环境适应性和可靠性；同时，推出姿态调整参数是基于最终接头相对目标管节和接头管节两端约束所确定得到的，误差较小，能够实现更高的对接精确度。

下面结合一个具体的应用场景，对本申请实施例的方法进行详细介绍。

本应用场景基于水下摄影测量技术，测量最终接头与接头管节相对位姿关系，以及最终接头与目标管节绝对位姿关系，结合贯通测量结果联合计算被推出最终接头的位姿，实现最终接头高精度位姿测量，达到指导推出对接接头的目的。

以M表示最终接头上的靶标测量设备坐标点，T表示目标管节上的合作靶坐标点，S表示最终接头上的合作靶坐标点，N表示接头管节上的靶标测量设备坐标点。这里，记目标管节上的各合作靶标测量的点坐标为T_ij(由贯通测量得到，并保持不变)，对应最终接头的各靶标测量设备的点坐标为M_i，最终接头上的各合作靶标测量点坐标为S_ij，接头管节的各测量设备的坐标为N_i(由贯通测量得到，并保持不变)，i表示合作靶标或靶标测量设备编号，j表示合作靶标或靶标测量设备所属测量系统的编号。

通过贯通测量得到T_ij、M_i、S_ij、N_i的值。依据隧道的设计参数，可以计算出最终接头的理论位置，由于T_ij、N_i是固定且以致的信息，计算的理论位置相当于M_i和S_ij的对接完成后的理论位置，记为M′_i和S′_i。

为方便理解，假设本应用场景的i取2，j取1后忽略，对应图4所示，在目标管节的对接端安装两个合作靶标，对应点坐标为T₁和T₂；在最终接头的对接端安装两个的靶标测量设备，对应点坐标为M₁和M₂；在最终接头的非对接端安装两个合作靶标，对应点坐标为S₁和S₂；在接头管节上安装两个靶标测量设备，对应点坐标为N₁和N₂。

由于目标管节和最终接头接头管节沉放后是静止不动的，因此T₁、T₂、N₁、N₂的位置是不变的。最终接头M相对于目标管节T的测量是绝对结果，最终接头S相对于接头管节N的测量是绝是相对结果。

因此，通过贯通测量，可以得到M₁、M₂、S₁、S₂在施工坐标系中的坐标，并进一步根据M₁、M₂各自对应的T₁、T₂，推导出M₁、M₂各自的理论对接坐标M′₁、M′₂；同时，根据S₁、S₂各自对应的N₁、N₂T₂，推导S₁、S₂各自的理论对接坐标S′₁、S′₂。

这里，可本申请可以根据最终接头的靶标测量设备M_i的实时坐标和M′_i的理论对接坐标，以及最终接头的合作靶标S_i的实时坐标和S′_i的理论对接坐标，确定最终接头的推出位置调整参数。

即：计算M_i与M′_i的x轴偏差dx_mi、S_i与S′_i的x轴偏差dx_si、M_i与M′_i的y轴偏差dy_mi、S_i与S′_i的y轴偏差dx_si。之后，按照dx_mi、dx_si分别小于Δx、以及dy_mi、dy_si分别小于Δy的预期，对最终接头的推出位置进行修正，其中，Δx为允许的横坐标距离误差，Δy为允许的横坐标距离误差，本应用场景i的取值区间为[1，2]。

此外，在接头管节的自身坐标系中，进一步测量得到M₁M₂坐标连线与最终接头中轴线在水平面投影的夹角θ_m，S₁S₂与最终接头中轴线在水平面投影的夹角θ_s。

需要说明的是，θ_m和θ_s在接头管节的自身坐标系中是固定不变的。但从整个施工坐标系来看，最终接头在推出过程中会导致推出角度发生变化。为了保证最终接头的推出姿态稳定，本应用场景在施工坐标系中，确定M₁M₂实时坐标连线与最终接头的理论中轴线形成的夹角α_m，以及S₁S₂实时坐标连线与最终接头的理论中轴线形成的夹角β_s。之后，以根据θ_m对α_m进行修正、根据θ_s对β_s进行修正为目的，确定最终接头的推出角度调整参数。

即：计算α_m与θ_m之间的夹角差dα_m、β_s与θ_m之间的夹角差dβ_s，按照dα_m小于Δα的预期以及dβ_s小于Δβ的预期，对最终接头的推出角度进行修正，其中，Δα和Δβ均为允许的夹角误差。

此外，本应用场景还可以在施工坐标系中计算|M₁M′₁|、|M₂M′₂|、|S₁S′₁|与|S₂S′₂|的护理，并以这四者距离相互接近的预期，进一步对最终接头的推出角度进行更修正，以得到更加精确的推出角度调整参数。

综上所述，本应用场景中，最终接头在推出过程中满足下述要求即可表示推出姿态正确：

1)dx_mi、dx_si分别小于Δx；dy_mi、dy_si分别小于Δy

2)dα_m小于Δα；dβ_s小于Δβ。

综上所述，相比于通过拉线测量最终接头位置并进行推出姿态调整的方案，本申请实施例的方法使用的是可水下工作的合作标靶和靶标测量设备组成的无线信号测量系统，不受水流影响，具有较高的环境适应性和可靠性。同时，基于最终接头与接头管节配套的相对测量系统，和最终接头与目标管节配套的绝对测量系统，在确定推出位置和推出角度的调整参数时，以最终接头的合作靶标和靶标测量设备作为对象，代入接头管节和目标管节两端的位置约束后进行耦合计算，计算结果更加精确，经实践能够实现在水下进行毫米级的对接测量。

另一方面，与上述图1所示方法相对应地，本申请实施例还提供一种沉管隧道最终接头对接测量装置。图6是该对接测量装置600的结构示意图，包括：

第一测量模块610，在最终接头所在的接头管节沉放后，根据所述最终接头与所述接头管节配套的相对测量系统，确定所述最终接头相对所述接头管节的相对位姿关系。以及

第二测量模块620，根据所述最终接头与目标管节配套的绝对测量系统，确定所述最终接头相对所述目标管节的绝对位姿关系，其中，所述目标管节为所述最终接头待对接的管节。

分析模块630，根据所述最终接头相对所述目标管节的绝对位姿关系和所述最终接头相对所述接头管节的绝对位姿关系，确定所述最终接头的推出姿态调整参数。

调整模块630，根据所述推出姿态调整参数，对所述最终接头进行推出姿态的调整，完成所述最终接头与所述目标管节对接。

本申请实施例的装置设置有最终接头与接头管节配套的相对位姿水下测量系统，以及，最终接头与目标管节配套的绝对位姿水下测量系统。在最终接头所在的接头管节沉放至水下后，可以根据终接头相对目标管节的绝对位姿关系和最终接头相对接头管节的绝对位姿关系，计算最终接头针对目标管节的推出姿态调整参数，从而保证最终接头能够精确地与目标管节完成对接。整个过程的测量完全在水下进行，无接触且不受水流影响，因此具有较高的环境适应性和可靠性；同时，推出姿态调整参数是基于最终接头相对目标管节和接头管节两端约束所确定得到的，误差较小，能够实现更高的对接精确度。

可选地，所述相对位姿测量系统包括设置在最终接头的非对接端的至少两个合作靶标，以及设置在所述接头管节的至少两个靶标测量设备，其中，所述接头管节的靶标测量设备位于所述最终接头的非对接端的一侧；所述绝对位姿测量系统包括设置在所述目标管节的对接端的至少两个合作靶标，以及设置在所述最终接头的对接端的至少两个靶标测量设备。

可选地，分析模块630具体用于：根据所述最终接头的合作靶标与所述接头管节的靶标测量设备形成的相对位姿测关系，测量得到所述最终接头的合作靶标的实时坐标；根据所述最终接头的靶标测量设备与所述目标管节的合作靶标形成的绝对位姿测关系，测量得到所述最终接头的靶标测量设备的实时坐标；根据最终接头的靶标测量设备的实时坐标和所述最终接头的合作靶标的实时坐标，确定所述最终接头的推出姿态的调整参数。

作为示例性介绍，所述最终接头的推出姿态调整参数包括推出位置调整参数。分析模块630根据最终接头的靶标测量设备的实时坐标和所述最终接头的合作靶标的实时坐标，确定所述最终接头的推出姿态调整参数，包括：根据最终接头的靶标测量设备的实时坐标和对应的理论对接坐标，以及所述最终接头的合作靶标的实时坐标和对应的理论对接坐标，确定所述最终接头的推出位置调整参数，其中，所述最终接头的靶标测量设备对应的理论对接坐标是基于贯通测量法将所述目标管节的合作靶标换算到施工坐标系中，并根据所述目标管节与所述最终接头的绝对位姿关系所确定得到的；所述最终接头的合作靶标对应的理论对接坐标是基于贯通测量法将所述接头管节的靶标测量设备换算到所述施工坐标系中，并根据所述接头管节与所述最终接头的相对位姿关系所确定得到的。

作为示例性介绍，所述最终接头的推出姿态调整参数包括推出角度调整参数；分析模块630根据最终接头的靶标测量设备的实时坐标和所述最终接头的合作靶标的实时坐标，确定所述最终接头的推出姿态调整参数，包括：根据所述最终接头的两个靶标测量设备的实时坐标连线与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角，与第一参考角度进行对比，确定所述最终接头的第一推出角度调整参数，其中，所述第一参考角度是基于所述最终接头的两个靶标测量设备在所述对接管节的自身坐标系中坐标连线与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角；根据所述最终接头的两个合作靶标的实时坐标连线与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角，与第二参考角度进行对比，确定所述最终接头的第二推出角度调整参数，其中，所述第二参考角度是基于所述最终接头的两个合作靶标在所述对接管节的自身坐标系中坐标连线与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角；根据所述最终接头的第一推出角度调整参数和第二推出角度调整参数，确定所述最终接头最终的推出角度调整参数。

作为示例性介绍，所述最终接头的推出姿态调整参数包括推出角度调整参数；分析模块630根据最终接头的靶标测量设备的实时坐标和所述最终接头的合作靶标的实时坐标，确定所述最终接头的推出姿态调整参数，包括：根据最终接头的靶标测量设备的实时坐标和所述最终接头的合作靶标的实时坐标，确定所述最终接头的推出姿态调整参数，包括：将所述最终接头的一个靶标测量设备与一个合作靶标间的实时坐标连线与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角，与第三参考角度进行对比，确定所述最终接头的第三推出角度调整参数，其中，所述第三参考角度是基于所述最终接头的一个靶标测量设备与一个合作靶标间在所述对接管节的自身坐标系中坐标连线与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角；根据所述最终接头的另一个靶标测量设备与另一个合作靶标间的实时坐标连线与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角，与第四参考角度进行对比，确定所述最终接头的第四推出角度调整参数，其中，所述第四参考角度是基于所述最终接头的另一个靶标测量设备与另一个合作靶标间在所述对接管节的自身坐标系中坐标连线与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角；根据所述最终接头的第三推出角度调整参数和第四推出角度调整参数，确定所述最终接头最终的推出角度调整参数。

可选地，所述目标管节的合作靶标为水下主动光源靶标，所述最终管节的合作靶标为水下主动光源靶标或水上被动光源靶标。

可选地，所述相对位姿测量系统中设置在所述最终接头的合作靶标与设置在所述接头管节的靶标测量设备一一对应；和/或，所述绝对位姿测量系统中设置在所述最终接头的靶标测量设备与设置在所述目标管节的合作靶标一一对应。

应理解，本申请实施例的对接测量装置可以作为图1所示方法的执行主体，因此能够实现图1所示方法中的步骤和功能，这里本文不再赘述。

上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。此外，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。

Claims (7)

1.一种沉管隧道最终接头对接测量方法，其特征在于，包括：

在最终接头所在的接头管节沉放后，

根据所述最终接头与所述接头管节配套的相对位姿测量系统，确定所述最终接头相对所述接头管节的相对位姿关系；以及，

根据所述最终接头与目标管节配套的绝对位姿测量系统，确定所述最终接头相对所述目标管节的绝对位姿关系，其中，所述目标管节为所述最终接头待对接的管节；

所述相对位姿测量系统包括设置在最终接头的非对接端的至少两个合作靶标，以及设置在所述接头管节的至少两个靶标测量设备，其中，所述接头管节的靶标测量设备位于所述最终接头的非对接端的一侧；

所述绝对位姿测量系统包括设置在所述目标管节的对接端的至少两个合作靶标，以及设置在所述最终接头的对接端的至少两个靶标测量设备；

根据所述最终接头的合作靶标与所述接头管节的靶标测量设备形成的相对位姿关系，测量得到所述最终接头的合作靶标的实时坐标；

根据所述最终接头的靶标测量设备与所述目标管节的合作靶标形成的绝对位姿关系，测量得到所述最终接头的靶标测量设备的实时坐标；

根据最终接头的靶标测量设备的实时坐标和所述最终接头的合作靶标的实时坐标，确定所述最终接头的推出姿态调整参数；所述最终接头的推出姿态调整参数包括推出位置调整参数和推出角度调整参数；

根据最终接头的靶标测量设备的实时坐标和对应的理论对接坐标，以及所述最终接头的合作靶标的实时坐标和对应的理论对接坐标，确定所述最终接头的推出位置调整参数，其中，所述最终接头的靶标测量设备对应的理论对接坐标是基于贯通测量法将所述目标管节的合作靶标换算到施工坐标系中，并根据所述目标管节与所述最终接头的绝对位姿关系所确定得到的；所述最终接头的合作靶标对应的理论对接坐标是基于贯通测量法将所述接头管节的靶标测量设备换算到所述施工坐标系中，并根据所述接头管节与所述最终接头的相对位姿关系所确定得到的；

根据所述推出姿态调整参数，对所述最终接头进行推出姿态的调整，完成所述最终接头与所述目标管节对接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

根据最终接头的靶标测量设备的实时坐标和所述最终接头的合作靶标的实时坐标，确定所述最终接头的推出姿态调整参数，包括：

根据所述最终接头的两个靶标测量设备的实时坐标连线与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角，与第一参考角度进行对比，确定所述最终接头的第一推出角度调整参数，其中，所述第一参考角度是基于所述最终接头的两个靶标测量设备在所述对接管节的自身坐标系中坐标连线与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角；

根据所述最终接头的两个合作靶标的实时坐标连线与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角，与第二参考角度进行对比，确定所述最终接头的第二推出角度调整参数，其中，所述第二参考角度是基于所述最终接头的两个合作靶标在所述对接管节的自身坐标系中坐标连线与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角；

根据所述最终接头的第一推出角度调整参数和第二推出角度调整参数，确定所述最终接头最终的推出角度调整参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

根据所述最终接头的第一推出角度调整参数和第二推出角度调整参数，确定所述最终接头最终的推出角度调整参数，包括：

按照预设期望，根据所述最终接头的第一推出角度调整参数和第二推出角度调整参数，确定所述最终接头最终的推出角度调整参数，其中，所述预设期望包括最终接头的靶标测量设备的实时坐标与对应的理论对接坐标之间的实时距离接近于所述最终接头的合作靶标的实时坐标与对应的理论对接坐标之间的实时距离。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

根据最终接头的靶标测量设备的实时坐标和所述最终接头的合作靶标的实时坐标，确定所述最终接头的推出姿态调整参数，包括：

将所述最终接头的一个靶标测量设备与一个合作靶标间的实时坐标连线与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角，与第三参考角度进行对比，确定所述最终接头的第三推出角度调整参数，其中，所述第三参考角度是基于所述最终接头的一个靶标测量设备与一个合作靶标间在所述对接管节的自身坐标系中坐标连线与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角；

根据所述最终接头的另一个靶标测量设备与另一个合作靶标间的实时坐标连线与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角，与第四参考角度进行对比，确定所述最终接头的第四推出角度调整参数，其中，所述第四参考角度是基于所述最终接头的另一个靶标测量设备与另一个合作靶标间在所述对接管节的自身坐标系中坐标连线与所述最终接头的理论中轴线形成的夹角；

根据所述最终接头的第三推出角度调整参数和第四推出角度调整参数，确定所述最终接头最终的推出角度调整参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

根据所述最终接头的第三推出角度调整参数和第四推出角度调整参数，确定所述最终接头最终的推出角度调整参数，包括：

按照预设期望，根据所述最终接头的第三推出角度调整参数和第四推出角度调整参数，确定所述最终接头最终的推出角度调整参数，其中，所述预设期望包括：最终接头的靶标测量设备的实时坐标与对应的理论对接坐标之间的实时距离接近于所述最终接头的合作靶标的实时坐标与对应的理论对接坐标之间的实时距离。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述目标管节的合作靶标为水下主动光源靶标，所述接头管节的合作靶标为水下主动光源靶标或水上被动光源靶标。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述相对位姿测量系统中设置在所述最终接头的合作靶标与设置在所述接头管节的靶标测量设备一一对应；

和/或，

所述绝对位姿测量系统中设置在所述最终接头的靶标测量设备与设置在所述目标管节的合作靶标一一对应。

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