[发明专利]用于计算两个水下兴趣点之间的距离、滚转姿态和俯仰姿态以及相对取向的组合计量方法

权利要求书

1.一种用于计算水下两个兴趣点之间的距离、滚转姿态和俯仰姿态以及相对取向的组合计量方法，所述方法连续包括：

在水下安置(S1)远程声学定位系统的声学信标阵列，在每个兴趣点(1a，2a)周围部署至少三个声学信标(11，12，13，21，22，23)，还部署了两个附加声学信标(31，32)；

校准(S2)远程声学定位系统，以确定声学信标相对于彼此的相对位置或绝对位置；

在海底部署(S3)配置有点云获取装置的水下航行器(40)；

使用水下航行器采集(S4)每个兴趣点周围的多个场景，以便获取多个点云(I)，每个点云包括代表兴趣点的点以及代表部署在所述兴趣点周围的至少两个声学信标的点；

处理(S5)点云，以便计算(S6)点在公共参考坐标系A(32，X，Y，Z)中的坐标，公共参考坐标系由声学信标阵列定义并以声学信标中的一个的位置为中心；并且

基于图像集的点在由声学信标阵列定义的参考坐标系中的坐标，计算(S7)所述两个兴趣点之间的距离(d)、滚转姿态(γ1，γ2)和俯仰姿态(β1，β2)以及相对取向(α1，α2)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中点云的处理包括应用3D变换矩阵，以便获得所述点在由声学信标阵列定义的参考坐标系中的坐标。

3.根据权利要求2所述的方法，其中应用3D变换矩阵，包括应用平移矩阵和应用旋转矩阵。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括：在处理所述点云之前，合并与每个兴趣点相关联的点云。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述远程声学定位系统的每个声学信标均包括用于发射和接收声学信号的装置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，点云中的点和表示与每个兴趣点相关联的声学信标的点在与部署在所述兴趣点周围的声学信标相关联的绝对参考坐标系或相对参考坐标系中的坐标是已知的。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述水下航行器包括用于获取所述点云的声学扫描仪、激光扫描仪或摄影测量相机。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法的应用，用于计算输送流体的水下管道(1，2)的两个法兰(1a，2a)之间的距离、滚转姿态和俯仰姿态以及相对取向。

9.根据权利要求8所述的应用，其中为每个管道的法兰部署的三个声学信标中的一个声学信标被定位在所述管道法兰上，以用于质量控制目的。