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申请/专利权人：中国铁路设计集团有限公司

摘要：本发明公开了一种三维形变监测仪扭转角度实时计算及数据补偿的方法，包括以下步骤：S1，获取历史数据集；S2，利用磁力计数据解算航向扭转角，S3，利用递推法解算递推扭转角；S4，筛选航向扭转角数据集中的异常数据；S5，构建最终扭转角数据集；S6，对加速度进行扭转角度修正；S7，计算形变情况；本发明通过加速度计数据对磁传感器数据进行复核，并使用递推法获得的扭转角对通过地磁传感器数据计算的扭转角进行补偿，降低设备长期测量过程中地磁变化对磁传感器以及测量数据的干扰，增加了测量的准确性。

主权项：1.一种三维形变监测仪扭转角度实时计算及数据补偿的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，获取历史数据集：所述历史数据集包括第节段第次的轴加速度、轴加速度、轴加速度、x轴磁场矢量、y轴磁场矢量和z轴磁场矢量；其中，，为三维形变监测仪的节段数；S2，利用磁力计数据解算航向扭转角：使用下式计算三维形变监测仪的第节段在第次测量时的航向角： ；其中，俯仰角；横滚角；为重力加速度值；通过所述航向角组成的数据集计算航向扭转角，有下式： ；其中，为所述三维形变监测仪的第1节段在第次采集数据时的航向角；解算所有的航向扭转角得到第一数据集；S3，利用递推法解算递推扭转角：使用下式计算三维形变监测仪的第节段在第次测量时的递推扭转角： ；其中：；；解算所有的递推扭转角，得到第二数据集；当时的和为所述三维形变监测仪各节段设置好后测得的初始加速度；S4，筛选第一数据集中的异常数据：遍历所述第一数据集，当航向扭转角出现、或时，则将其加入异常数据集；S5，构建最终扭转角数据集，包括以下步骤：S51，提取所述异常数据集中航向扭转角的节段数与采集次数，并在所述第二数据集中寻找对应的递推扭转角；若所述对应的递推扭转角满足： ，则进入S52，否则进入S53；S52，使用所述对应的递推扭转角替换第一数据集中对应的航向扭转角，执行S54；S53，解算扭转角偏离程度：通过以下两式计算所述对应的递推扭转角的偏离程度和对应的航向扭转角偏离程度： ； ；，；用和中的较小值对应的扭转角替换所述第一数据集中的对应的航向扭转角；S54，当所述异常数据集中所有的元素都经步骤S51-S53筛选后，以得到最终扭转角数据集，其中最终扭转角数据集中的数据命名为；S6，对加速度进行扭转角度修正：根据步骤S5得到的最终扭转角数据集，利用下式进行角度补偿： ；其中，为节段第次测量的轴加速度值进行角度补偿后的值；为节段第次测量的轴加速度值进行角度补偿后的值；S7，计算形变情况：利用S6得到的和通过多节段累积运算得到当前变形情况。

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