三点定位法地下空间位置测试

摘要

本发明为一种测量地下空间位置变化的测试方法，主要用于地下工程和地质、地震监测领域测量指定平面内空间点的位置变化，该指定平面建立一个xoy直角坐标系，通过本发明可测得被测点在直角坐标系中的位置。如图1所示，在xoy直角坐标系内，M(x，y)点为被测点，x，y为被测点M的空间位置坐标值。另外3点O(0，0)、M1(x1，y1)、M2(x2，y2)为基准点，其中O点为坐标系的原点，三个基准点为固定点。当测振点离激振点较远时，可通过本发明中的测振-激振一体化传感器对激振信号进行传递；专用电子计时器，利用对时钟脉冲CP计数的计数器A，由计数器控制端C控制A开始计数和停止计数。A的计数值乘以CP的周期即为声波(或超声波)传递时间。

主权项

1.一种三点定位法计算地下平面空间位置，其特征是，首先建立一个平面直角坐标系xoy，确定3个基准点O、M1、M2位置，在xoy直角坐标系内，M(x，y)点为被测点，x，y为被测点M的空间位置坐标值。另外3点O(0，0)、M1(x1，y1)、M2(x2，y2)为基准点，其中O点为坐标系的原点，三个基准点为固定点，位置要满足式(9)。设R1、R2、R0分别为M点到M1、M2、O点的直线距离；C1、C2、C0为声波(或超声波)从M点分别到M1、M2、O点传播速度(波速)；t1、t2、t0为声波(或超声波)从M点分别到M1、M2、O点传播的时间；R10、R20分别为M1、M2点到O点的直线距离；C10、C20为声波(或超声波)从M1、M2点分别到O点传播速度(波速)；t10、t20为声波(或超声波)从M1、M2点分别到O点传播的时间。以下关系存在：设：有以下关系：A·Y＝B        (7)Y＝A^-1·B      (8)其中det A≠0    (9)当已知C0、C1、C2、C10、C20后，且R10、R20固定不变，通过测得t0、t1、t2可直接算得b1、b2，已知矩阵A中各元素，即可通过式(8)求得M点坐标x、y。