倾角传感器应用在海上打桩定位系统

海上GPS打桩定位系统有GPS接收系统，以角度传感器解决打桩工程中的定位，并在实际工作中成功应用。

水运交通事业发展，为航务工作施工单位带来新的机遇，也面临新的考验。由于海外工程增加，如在远离海岸的深水码头和跨海大桥的桩基工程，传统的采用经纬仪交会或全站仪定位不适应远离海岸水上施工精度定位，已成为亟待解决的问题。

系统的主要技术指标是水平定位的精度正负10cm；垂直定位的精度正负15cm；斜桩倾斜角度的范围正负20度；斜桩倾角测试精度为正负0.1度。在打桩时方位角，倾斜度，将会以数据的形式显示在计算机上，所以本角度传感器应该采用数字的，并且厂家提供配套的上位机软件。

     在船体的中后部分也安装多个角度传感器，然后通过返回的数据分析出船体横摆，纵倾角，桩架倾角及桩体替打与桩架的相对位置，根据公式再进行计算。

     当打桩船甲板面基本水平且桩架基本垂直时)首先调整检测船体纵倾角 α横摇角β桩架倾斜角γ的3个传感器使之为0:然后在船体上建立船体坐标系X'Y'Z'如图所示:坐标原点(基准点)O'为定位天线铅直向下与船甲板面的相交点

 根据坐标系X'Y'Z'定义三个互相垂直的投影平面:水平πB纵向知πZ横向πH:将各相关点的空间几何关系经过投影变换)变为三个投影面上的平面几何关系L1，L2，H1，H2为关键几何参数)需精确测量)并将其输入软件系统中的"船体参数模块:此时的船位即为理想的基准船位:πP为给定的桩顶设标高水平面。

    假设船体纵倾角α横摇角β桩架倾斜角γ不为0，在给定的桩顶设计标高平面πP上,推导出定位点P(X',Y'),及桩顶标高P(Z')与船上GPS定位天线之间的数学关系:再根据定位天线实测坐标T1(X,Y,Z)和T2(X2，Y2)计算出理论上的桩位中心在桩顶标高平面πP的坐标P(X,Y)O),平面方位扭角，推导过程中应注意以下几点：
1：定位点的平面坐标值以πP为准:
2：因为设定的纵倾角α横摇角B变化范围:小于正负5度，实可按叠加原则处理)由此引入的误差量级足以忽略:
3：直桩，斜桩统一处理，直桩视为斜桩的特例:

 横摇倾斜修正
  当船纵倾角a为0时，横摇角B为正时，在图Y'等于0时可得到纵向投影平面πP。

纵摇倾斜修正
   在a β γ不等于0时，并且为正值的情况下得到横向投影面πH