СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОСАДОК ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ ПО СРЕДСТВАМ РАДАРНОГО ИЗЛУЧАТЕЛЯ/ДЕТЕКТОРА, ЗАКРЕПЛЕННОГО НА БЕСПИЛОТНОМ ЛЕТАТЕЛЬНОМ АППАРАТЕ, ОБОРУДОВАННОМ СИСТЕМОЙ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ Российский патент 2023 года по МПК B64U101/00 G01B15/00 B64D43/00 G01N22/00 

Описание изобретения

Изобретение относится к области геотехнического мониторинга, а именно к способам для дистанционного измерения осадок зданий и сооружений. Используется для дистанционного измерения деформаций зданий и сооружений без применения традиционных методов измерений.

Известно изобретение система высокоточного мониторинга смещений инженерных сооружений (Патент RU 2 496 124 С1 МПК G01S 19/42, G01S 5/14 опубл. 20.10.2013). Система высокоточного мониторинга инженерных сооружений содержит измерительный модуль, включающий навигационную антенну ГЛОНАСС/GPS, навигационный приемник ГЛОНАСС/GPS, контроллер с энергонезависимой памятью, приемопередающий модуль связи, аккумуляторную батарею, устройство зарядки аккумуляторной батареи, датчиковую аппаратуру измерительного модуля; внешнюю датчиковую аппаратуру, автоматизированное рабочее место оператора на базе ПЭВМ с процессором, при этом устройство зарядки аккумуляторной батареи соединено с аккумуляторной батареей, которая соединена с контроллером с энергонезависимой памятью, выход навигационной антенны ГЛОНАСС/GPS подключен к входу навигационного приемника ГЛОНАСС/GPS, вход-выход навигационного приемника соединен с первым входом-выходом контроллера с энергонезависимой памятью, второй вход-выход которого соединен с первым входом-выходом приемопередающего модуля связи, второй вход-выход которого служит для обмена данными с автоматизированным рабочим местом оператора на базе ПЭВМ с процессором через средства связи по протоколу TCP/IP, выход датчиковой аппаратуры измерительного модуля соединен с входом контроллера с энергонезависимой памятью, выход внешней датчиковой аппаратуры соединен с автоматизированным рабочим местом оператора на базе ПЭВМ с процессором через средства связи по

протоколу TCP/IP, при этом автоматизированное рабочее место оператора на базе ПЭВМ с процессором имеет выход для передачи информации во внешние системы (диспетчерские центры).

К недостаткам известного изобретения следует отнести необходимость выполнения измерений каждой требуемой точкой с перемещением прибора вручную и соответственно низкая скорость выполнения работ.

Целью настоящего изобретения является дистанционное измерение осадок зданий и сооружений, увеличение скорости и точности проведения измерений деформаций зданий и сооружений.

Поставленная цель достигается путем использования беспилотного летательного аппарата в качестве транспортирующего оборудования для радарного интерферометрического излучателя, производящего сканирование земной поверхности электромагнитными волнами и детектора, принимающего сигнал, усиленный и сфокусированный, смонтированными на инженерных сооружениях радиоотражающими элементами и модуля позиционирования высокой точности, обеспечивающего возможность проведения измерений с единой точки пространства при каждом цикле наблюдений.

Изобретение поясняется описанием и схемами на фиг. 1: представленный способ осуществляется при помощи беспилотного летательного аппарата (1) с прикрепленными на нем интерферометрическим излучателем (2), производящим сканирование земной поверхности электромагнитными волнами (3), детектором (4), принимающим усиленный и сфокусированный, от смонтированных на инженерных сооружениях (5) радиоотражающих элементов (6) сигнал (7), и модулем позиционирования высокой точности (8), обеспечивающего возможность проведения измерений с единой точки пространства при каждом цикле наблюдений.

Суть способа заключается в следующем: при выполнении первоначального наблюдения все точки инженерных сооружений, оборудованные радиоотражающими элементами, фиксируются в начальном положении путем определения пространственных координат при помощи преобразования времени прохождения электромагнитных волн, генерируемых излучателем, и обратного времени прохождения отраженного сигнала в расстояние до конкретного отражателя. При выполнении последующих наблюдений данные о фактическом местоположении точек, оборудованных отражателями, сравниваются с данными первоначального наблюдения. Абсолютная осадка инженерного сооружения в конкретной точке вычисляется путем анализа массивов данных, полученных при первоначальном и последующих наблюдениях.

Преимуществами данного изобретения являются: возможность дистанционного выполнения измерения осадок инженерных сооружений с более высокой скоростью, чем при измерении широко применяемыми на практике способами определения осадок и необходимой в целях геотехнического мониторинга точностью.

Изобретение относится к способу измерения осадок инженерных сооружений при осуществлении геотехнического мониторинга. Для измерения осадок инженерных сооружений предварительно устанавливают на беспилотный летательный аппарат модуль позиционирования высокой точности, радарный интерферометрический излучатель и детектор отраженного сигнала, а все точки инженерных сооружений, подлежащих наблюдению, оборудуют радиоотражающими элементами, затем для проведения первоначального наблюдения излучатель и детектор отраженного сигнала, установленные на борту беспилотного летательного аппарата, в полете генерируют электромагнитные волны и фиксируют отраженное излучение, определяют фактическое местоположение точек на основании времени прохождения сигнала, сравнивая значения их местоположений в последующие моменты времени, производят вычисление абсолютной осадки инженерного сооружения. Обеспечивается увеличение скорости и точности проведения измерений деформаций зданий и сооружений. 1 ил.

Способ измерения осадок инженерных сооружений при осуществлении геотехнического мониторинга, заключающийся в том, что предварительно устанавливают на беспилотный летательный аппарат модуль позиционирования высокой точности, радарный интерферометрический излучатель и детектор отраженного сигнала, а все точки инженерных сооружений, подлежащих наблюдению, оборудуют радиоотражающими элементами, затем для проведения первоначального наблюдения излучатель и детектор отраженного сигнала, установленные на борту беспилотного летательного аппарата, в полете генерируют электромагнитные волны и фиксируют отраженное излучение, при этом при выполнении первоначального наблюдения все точки инженерных сооружений, оборудованные радиоотражающими элементами, фиксируются в начальном положении путем определения пространственных координат при помощи преобразования времени прохождения электромагнитных волн, генерируемых излучателем, и обратного времени прохождения отраженного сигнала, регистрируемых детектором отраженного сигнала, в расстояние до конкретного радиоотражающего элемента, а при выполнении последующих наблюдений данные о фактическом местоположении точек, оборудованных радиоотражающими элементами, сравнивают с данными первоначального наблюдения и производят вычисление абсолютной осадки инженерного сооружения в конкретной точке путем анализа массивов данных, полученных при первоначальном и последующих наблюдениях.