沉管隧道管节对接水下摄影测量定位方法

利用卫星测量塔将水下定位转换为水上定位是国内外沉管隧道管节定位的主要方法。然而,测量塔变形和管节变形的耦合影响定位精度,且无法适应大水深安装对接。本文提出了一种水下主动光源编码合作靶标摄影测量管节对接定位方法,利用主动光源增加光学作用距离,抑制后向散射,靶标编码克服悬浮颗粒、浮游生物影响。结合透射光分离成像和折射率作为未知参数的测量平差,克服水体浑浊和折射率诱导的光学畸变对水下摄影测量的影响。通过在待沉管节对接端两侧顶部安装摄影测量系统,已沉管节对应位置安装合作靶标并贯通测量确定其在施工坐标系的位置和姿态,通过后方交会计算得到待沉管节在施工坐标系的位置,与需要沉放到的理论位置对比,生成待沉管节位姿调整信息辅助对接。深中通道和大连湾沉管隧道工程应用表明,管节对接线形精度达到2 cm和100 m,为未来大水深沉管隧道建设提供关键技术支撑。