盾構(gòu)頭位姿角光學(xué)干涉測量研究.pdf

1、盾構(gòu)施工是當(dāng)前地下交通建設(shè)中廣泛采用的高效率施工技術(shù)。盾構(gòu)施工中，盾構(gòu)頭位姿準(zhǔn)確監(jiān)測與控制是保證盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)軌跡正確的基礎(chǔ)。因此準(zhǔn)確、高精度地檢測盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)角是盾構(gòu)施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本文運(yùn)用激光干涉測量的原理，設(shè)計(jì)了高精度、抗環(huán)境干擾的盾構(gòu)機(jī)位姿角測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由雙角錐棱鏡構(gòu)成的標(biāo)靶，準(zhǔn)直激光源和光電探測器及信號與數(shù)據(jù)處理電路組成，借助角位移到光程差的轉(zhuǎn)換，光程差與干涉特征的對應(yīng)關(guān)系，通過光電傳感裝置、信號處理電路和單片機(jī)計(jì)數(shù)一

2、系列的步驟獲取干涉特征的變化，從而獲取光程差變化，進(jìn)一步獲得角位移，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)位姿角的測量。主要工作如下：
　　 ⑴提出了基于雙角錐棱鏡激光干涉盾構(gòu)位姿角測量技術(shù)，建立了測量系統(tǒng)原理模型，并對其特性進(jìn)行了分析；
　　 ⑵設(shè)計(jì)并建構(gòu)了雙角錐棱鏡激光干涉盾構(gòu)位姿角測量實(shí)驗(yàn)裝置；
　　 ⑶設(shè)計(jì)了雙角錐棱鏡激光干涉信號及數(shù)據(jù)處理電路，包括光電信號處理、單片機(jī)數(shù)據(jù)采集與結(jié)果顯示的硬件和軟件程序設(shè)計(jì)；
　　 ⑷在建構(gòu)