JPH10115522A - 函体等の誘導据付け方法 - Google Patents
函体等の誘導据付け方法Info
- Publication number
- JPH10115522A JPH10115522A JP27208196A JP27208196A JPH10115522A JP H10115522 A JPH10115522 A JP H10115522A JP 27208196 A JP27208196 A JP 27208196A JP 27208196 A JP27208196 A JP 27208196A JP H10115522 A JPH10115522 A JP H10115522A
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- Japan
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- posture
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 気象・海象や測位距離制限がなく、函体等の
移動体の姿勢計測の測定精度を向上でき、また、移動中
の函体等に対してリアルタイムで位置を即座に正確に自
動測定できる。 【解決手段】 函体等の移動体１に３台のＧＰＳ衛星受
信アンテナ３ａ，３ｂ，３ｃおよびＧＰＳ受信機４ａ，
４ｂ，４ｃを設置し、陸上既知点の設置したＧＰＳ衛星
受信アンテナ３ｄおよびＧＰＳ受信機４ｄで取得した補
正データをもとに、函体等の移動体１の各ＧＰＳの測位
データを無線伝送または通信ケーブルで１箇所のコンピ
ュータ14に集め、３台のＧＰＳ受信機４ａ，４ｂ，４ｃ
で得られた座標データを基に、移動体の位置計測、移動
体の姿勢（Ｙａｗ角）の計算、移動体の姿勢（Ｒｏｌ
ｌ）の計算、移動体の姿勢（Ｐｉｔｃｈ）の計算を行
い、モニタ15上に移動体の状態をグラフィック表示す
る。
移動体の姿勢計測の測定精度を向上でき、また、移動中
の函体等に対してリアルタイムで位置を即座に正確に自
動測定できる。 【解決手段】 函体等の移動体１に３台のＧＰＳ衛星受
信アンテナ３ａ，３ｂ，３ｃおよびＧＰＳ受信機４ａ，
４ｂ，４ｃを設置し、陸上既知点の設置したＧＰＳ衛星
受信アンテナ３ｄおよびＧＰＳ受信機４ｄで取得した補
正データをもとに、函体等の移動体１の各ＧＰＳの測位
データを無線伝送または通信ケーブルで１箇所のコンピ
ュータ14に集め、３台のＧＰＳ受信機４ａ，４ｂ，４ｃ
で得られた座標データを基に、移動体の位置計測、移動
体の姿勢（Ｙａｗ角）の計算、移動体の姿勢（Ｒｏｌ
ｌ）の計算、移動体の姿勢（Ｐｉｔｃｈ）の計算を行
い、モニタ15上に移動体の状態をグラフィック表示す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建設業における橋
梁の橋脚基礎となるケーソンや、臨海部での海底トンネ
ル工事等で用いられる沈埋トンネルや水力発電所取水口
などの大型水中構造物となる函体等の誘導据付け方法に
関するものである。
梁の橋脚基礎となるケーソンや、臨海部での海底トンネ
ル工事等で用いられる沈埋トンネルや水力発電所取水口
などの大型水中構造物となる函体等の誘導据付け方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】かかる大型水中構造物となるケーソンや
函体等の設置据え付けに際し、函体等を移動体として曳
航船で設置場所まで移動しているが、その際、函体等の
移動体が異常に傾斜していないか姿勢計測を行い、函体
の移動方向を決定するため現在位置の位置計測を行い、
また、曳航開始時に函体を浮上させる時には浮上したか
を確認するための地切り検知を行い、さらに既設構造物
に接合する際には所定位置に正しく設置されたかを確認
するために設置検知を行う。
函体等の設置据え付けに際し、函体等を移動体として曳
航船で設置場所まで移動しているが、その際、函体等の
移動体が異常に傾斜していないか姿勢計測を行い、函体
の移動方向を決定するため現在位置の位置計測を行い、
また、曳航開始時に函体を浮上させる時には浮上したか
を確認するための地切り検知を行い、さらに既設構造物
に接合する際には所定位置に正しく設置されたかを確認
するために設置検知を行う。
【０００３】このうち姿勢計測の方法として、従来は例
えば図５に示すように函体等の移動体１の上部を水上に
突出させ、この突出部に複数の距離センサ２を取り付
け、該距離センサ２から水面までの距離Ｌ1 ，Ｌ2 を計
測し、距離Ｌ1 ，Ｌ2 の値の差から水面との相対的な姿
勢を算定して、函体の傾斜を算出している。そして、傾
斜が異常なときはこれを修正する。
えば図５に示すように函体等の移動体１の上部を水上に
突出させ、この突出部に複数の距離センサ２を取り付
け、該距離センサ２から水面までの距離Ｌ1 ，Ｌ2 を計
測し、距離Ｌ1 ，Ｌ2 の値の差から水面との相対的な姿
勢を算定して、函体の傾斜を算出している。そして、傾
斜が異常なときはこれを修正する。
【０００４】一方、位置計測の方法は函体等の移動体１
の上にプリズムを設置するとともに、レベル、トランシ
ットを地上などに設置して、このトランシットなどから
プリズムを人力測定により視準し、位置を計測する。そ
して、計測結果は無線などにより曳航船に伝達し、曳航
船では計測結果から移動方向の修正を行い、正確な方向
に函体を曳航する。
の上にプリズムを設置するとともに、レベル、トランシ
ットを地上などに設置して、このトランシットなどから
プリズムを人力測定により視準し、位置を計測する。そ
して、計測結果は無線などにより曳航船に伝達し、曳航
船では計測結果から移動方向の修正を行い、正確な方向
に函体を曳航する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記姿勢計測の方法と
して水上に突出している函体等の部分から水面までの距
離を測定する方法を採用してるため、少なくとも函体等
の天端が水面上に突出していなけれはならず、函体全部
を水中移動する場合に比較して水面上方の影響を受け、
移動性がよくない。
して水上に突出している函体等の部分から水面までの距
離を測定する方法を採用してるため、少なくとも函体等
の天端が水面上に突出していなけれはならず、函体全部
を水中移動する場合に比較して水面上方の影響を受け、
移動性がよくない。
【０００６】また、函体の移動に伴い波が発生し、該波
によって水面が変動するために距離センサから水面まで
の距離が波により常時変動して測定精度がよくない。
によって水面が変動するために距離センサから水面まで
の距離が波により常時変動して測定精度がよくない。
【０００７】姿勢を計測するのに精密傾斜計・ジャイロ
コンパスを用いることも考えられるが、機器の取扱いや
信号処理に専門的な知識が必要である。
コンパスを用いることも考えられるが、機器の取扱いや
信号処理に専門的な知識が必要である。
【０００８】さらに、位置座標の計測はレベル、トラン
シットなどの光波測位置儀を使用する人力測定によるた
め、移動中の函体等に対してリアルタイムな計測が困難
であり、位置をより正確に計測して設置精度を上げよう
とすると時間を要して施工速度が低下する。また、光波
測位置儀の場合、光到達限界距離があり、約２kmであり
る。しかも、測位が気象・海象に大きく左右される。
シットなどの光波測位置儀を使用する人力測定によるた
め、移動中の函体等に対してリアルタイムな計測が困難
であり、位置をより正確に計測して設置精度を上げよう
とすると時間を要して施工速度が低下する。また、光波
測位置儀の場合、光到達限界距離があり、約２kmであり
る。しかも、測位が気象・海象に大きく左右される。
【０００９】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、気象・海象や測位距離制限がなく、函体等の移動体
の姿勢計測の測定精度を向上でき、また、移動中の函体
等に対してリアルタイムで位置を即座に正確に自動測定
できる函体等の誘導据付け方法を提供することにある。
し、気象・海象や測位距離制限がなく、函体等の移動体
の姿勢計測の測定精度を向上でき、また、移動中の函体
等に対してリアルタイムで位置を即座に正確に自動測定
できる函体等の誘導据付け方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、陸上既知点１箇所と函体等の移動体の３箇所
にＧＰＳ衛星受信アンテナおよびＧＰＳ受信機を設置
し、各ＧＰＳによるリアルタイム測位で得られた測位デ
ータを無線伝送または通信ケーブルで１箇所のコンピュ
ータに集め、函体等の移動体の３箇所のＧＰＳ受信機で
得られた座標データを基に、移動体の位置計測、移動体
の姿勢（Ｙａｗ角）の計算、移動体の姿勢（Ｒｏｌｌ）
の計算、移動体の姿勢（Ｐｉｔｃｈ）の計算を行い、モ
ニタ上に移動体の状態をグラフィック表示することを要
旨とするものである。
するため、陸上既知点１箇所と函体等の移動体の３箇所
にＧＰＳ衛星受信アンテナおよびＧＰＳ受信機を設置
し、各ＧＰＳによるリアルタイム測位で得られた測位デ
ータを無線伝送または通信ケーブルで１箇所のコンピュ
ータに集め、函体等の移動体の３箇所のＧＰＳ受信機で
得られた座標データを基に、移動体の位置計測、移動体
の姿勢（Ｙａｗ角）の計算、移動体の姿勢（Ｒｏｌｌ）
の計算、移動体の姿勢（Ｐｉｔｃｈ）の計算を行い、モ
ニタ上に移動体の状態をグラフィック表示することを要
旨とするものである。
【００１１】本発明によれば、ＧＰＳ（グローバルポジ
ショニングシステム）を用いているので、気象・海象や
測位距離制限がない。また、３台のＧＰＳ受信機を設置
し、それらのＸ，Ｙ，Ｚ座標を三角関数で解析すること
により移動体の位置だけで無く、三次元で移動体の姿勢
が得られる。
ショニングシステム）を用いているので、気象・海象や
測位距離制限がない。また、３台のＧＰＳ受信機を設置
し、それらのＸ，Ｙ，Ｚ座標を三角関数で解析すること
により移動体の位置だけで無く、三次元で移動体の姿勢
が得られる。
【００１２】さらに、モニタ上に移動体の状態をグラフ
ィック表示することでリアルタイムで把握できる。
ィック表示することでリアルタイムで把握できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は本発明の函体等の誘導
据付け方法の第１実施形態を示す説明図で、図中１はケ
ーソン・沈埋函などの函体等の移動体を示す。
の形態を詳細に説明する。図１は本発明の函体等の誘導
据付け方法の第１実施形態を示す説明図で、図中１はケ
ーソン・沈埋函などの函体等の移動体を示す。
【００１４】図３にも示すように函体等の移動体１に３
台のＧＰＳ衛星受信アンテナ３ａ，３ｂ，３ｃとこれら
にそれぞれ接続する３台のＧＰＳ受信機４ａ，４ｂ，４
ｃを設置する。
台のＧＰＳ衛星受信アンテナ３ａ，３ｂ，３ｃとこれら
にそれぞれ接続する３台のＧＰＳ受信機４ａ，４ｂ，４
ｃを設置する。
【００１５】図中Ａは陸上既知点側で、ここにもＧＰＳ
衛星受信アンテナ３ｄを設置し、このＧＰＳ衛星受信ア
ンテナ３ｄにＧＰＳ受信機４ｄを接続し、さらにＧＰＳ
受信機４ｄに送信制御機５を接続し、この送信制御機５
に特定小電力無線局としての送信ドーム６を接続し、こ
れらも陸上既知点側Ａに設置した。
衛星受信アンテナ３ｄを設置し、このＧＰＳ衛星受信ア
ンテナ３ｄにＧＰＳ受信機４ｄを接続し、さらにＧＰＳ
受信機４ｄに送信制御機５を接続し、この送信制御機５
に特定小電力無線局としての送信ドーム６を接続し、こ
れらも陸上既知点側Ａに設置した。
【００１６】これに対して、函体等の移動体１側に前記
送信ドーム６からの既知点の補正データを受ける受信ア
ンテナ７を設置し、この受信アンテナ７に特定小電力無
線局としての受信装置８を接続し、該受信装置８を各Ｇ
ＰＳ受信機４ａ，４ｂ，４ｃに接続した。
送信ドーム６からの既知点の補正データを受ける受信ア
ンテナ７を設置し、この受信アンテナ７に特定小電力無
線局としての受信装置８を接続し、該受信装置８を各Ｇ
ＰＳ受信機４ａ，４ｂ，４ｃに接続した。
【００１７】また、各ＧＰＳ受信機４ａ，４ｂ，４ｃは
送信制御装置９に接続し、送信制御装置９に送信アンテ
ナ11を有するＳＳ無線機10を接続する。
送信制御装置９に接続し、送信制御装置９に送信アンテ
ナ11を有するＳＳ無線機10を接続する。
【００１８】Ｂは曳航船または沈設作業船側で、前記送
信アンテナ11に対応する受信アンテナ12を有するＳＳ無
線機13を設置し、このＳＳ無線機13にコンピュータ14を
接続した。
信アンテナ11に対応する受信アンテナ12を有するＳＳ無
線機13を設置し、このＳＳ無線機13にコンピュータ14を
接続した。
【００１９】このようにして、函体等の移動体１に設置
した３台のＧＰＳ衛星受信アンテナ３ａ，３ｂ，３ｃは
ＧＰＳ衛星から受ける経度・緯度・および高度等の位置
情報を受け、各ＧＰＳ受信機４ａ，４ｂ，４ｃはこれに
基づいて各位置座標入力を送信制御装置９に送るが、陸
上既知点側Ａからの既知点の補正データを受信アンテナ
７が受け、既知点の補正データとして各ＧＰＳ受信機４
ａ，４ｂ，４ｃに入力をして補正を行う。
した３台のＧＰＳ衛星受信アンテナ３ａ，３ｂ，３ｃは
ＧＰＳ衛星から受ける経度・緯度・および高度等の位置
情報を受け、各ＧＰＳ受信機４ａ，４ｂ，４ｃはこれに
基づいて各位置座標入力を送信制御装置９に送るが、陸
上既知点側Ａからの既知点の補正データを受信アンテナ
７が受け、既知点の補正データとして各ＧＰＳ受信機４
ａ，４ｂ，４ｃに入力をして補正を行う。
【００２０】前記各ＧＰＳ受信機４ａ，４ｂ，４ｃから
位置座標入力を受けた送信制御装置９は、ＳＳ無線機10
および送信アンテナ11により、位置座標データを曳航船
または沈設作業船側Ｂの受信アンテナ12およびＳＳ無線
機13に送り、このＳＳ無線機13からデータを受けるコン
ピュータ14では、図４に示すような、移動体１の姿勢
（Ｙａｗ角）の計算、移動体１の姿勢（Ｒｏｌｌ）の計
算、移動体１の姿勢（Ｐｉｔｃｈ）の計算を行い、移動
体１の三次元姿勢を求める。
位置座標入力を受けた送信制御装置９は、ＳＳ無線機10
および送信アンテナ11により、位置座標データを曳航船
または沈設作業船側Ｂの受信アンテナ12およびＳＳ無線
機13に送り、このＳＳ無線機13からデータを受けるコン
ピュータ14では、図４に示すような、移動体１の姿勢
（Ｙａｗ角）の計算、移動体１の姿勢（Ｒｏｌｌ）の計
算、移動体１の姿勢（Ｐｉｔｃｈ）の計算を行い、移動
体１の三次元姿勢を求める。
【００２１】さらに、コンピュータ14では移動体１の位
置座標を求め、移動体１の位置を計測するが、これは３
台のＧＰＳ衛星受信アンテナ３ａ，３ｂ，３ｃとＧＰＳ
受信機４ａ，４ｂ，４ｃとの組み合わせによるＧＰＳ装
置のうち、１台の装置の位置座標を求めればよい。
置座標を求め、移動体１の位置を計測するが、これは３
台のＧＰＳ衛星受信アンテナ３ａ，３ｂ，３ｃとＧＰＳ
受信機４ａ，４ｂ，４ｃとの組み合わせによるＧＰＳ装
置のうち、１台の装置の位置座標を求めればよい。
【００２２】そして、前記移動体１の三次元姿勢および
位置計測は、これをモニタ15上にリアルタイムで表示す
る。
位置計測は、これをモニタ15上にリアルタイムで表示す
る。
【００２３】図２は本発明の第２実施形態を示すもの
で、函体等の移動体１にコンピュータ14を設置し、この
コンピュータ14に各ＧＰＳ受信機４ａ，４ｂ，４ｃを接
続し、また、コンピュータ14には送信アンテナ17を有す
る画像伝送装置16を設置する。
で、函体等の移動体１にコンピュータ14を設置し、この
コンピュータ14に各ＧＰＳ受信機４ａ，４ｂ，４ｃを接
続し、また、コンピュータ14には送信アンテナ17を有す
る画像伝送装置16を設置する。
【００２４】また、曳航船または沈設作業船側Ｂには、
前記送信アンテナ17に対応して画像データを受ける受信
アンテナ19を有する画像受信装置18を設置し、この画像
受信装置18にモニタ15を接続した。
前記送信アンテナ17に対応して画像データを受ける受信
アンテナ19を有する画像受信装置18を設置し、この画像
受信装置18にモニタ15を接続した。
【００２５】この第２実施形態の場合は、コンピュータ
14を函体等の移動体１において、この函体等の移動体１
上で３台のＧＰＳ受信機４ａ，４ｂ，４ｃで得られた座
標データを基に、函体等の移動体１の位置計測、函体等
の移動体１の姿勢（Ｙａｗ角）の計算、函体等の移動体
１の姿勢（Ｒｏｌｌ）の計算、函体等の移動体１の姿勢
（Ｐｉｔｃｈ）の計算を行うようにしたもので、計測結
果は画像データとて曳航船または沈設作業船側Ｂに送ら
れ、ここでモニタ15上にグラフィック表示するようにし
た。
14を函体等の移動体１において、この函体等の移動体１
上で３台のＧＰＳ受信機４ａ，４ｂ，４ｃで得られた座
標データを基に、函体等の移動体１の位置計測、函体等
の移動体１の姿勢（Ｙａｗ角）の計算、函体等の移動体
１の姿勢（Ｒｏｌｌ）の計算、函体等の移動体１の姿勢
（Ｐｉｔｃｈ）の計算を行うようにしたもので、計測結
果は画像データとて曳航船または沈設作業船側Ｂに送ら
れ、ここでモニタ15上にグラフィック表示するようにし
た。
【００２６】さらに、前記第１実施形態、第２実施形態
ともに無線伝送で測位データを函体等の移動体１から曳
航船または沈設作業船側Ｂへ送る場合について説明した
が、他の実施形態として図示は省略するが、これを通信
ケーブルによる有線での伝送とすることも考えられる。
ともに無線伝送で測位データを函体等の移動体１から曳
航船または沈設作業船側Ｂへ送る場合について説明した
が、他の実施形態として図示は省略するが、これを通信
ケーブルによる有線での伝送とすることも考えられる。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように本発明の函体等の誘導
据付け方法は、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシス
テム）を用いているので、気象・海象や測位距離制限が
なく、函体等の移動体の姿勢計測の測定精度を向上で
き、また、移動中の函体等に対してリアルタイムで位置
を即座に正確に自動測定できるものである。
据付け方法は、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシス
テム）を用いているので、気象・海象や測位距離制限が
なく、函体等の移動体の姿勢計測の測定精度を向上で
き、また、移動中の函体等に対してリアルタイムで位置
を即座に正確に自動測定できるものである。
【図１】本発明の函体等の誘導据付け方法の第１実施形
態を示す説明図である。
態を示す説明図である。
【図２】本発明の函体等の誘導据付け方法の第２実施形
態を示す説明図である。
態を示す説明図である。
【図３】本発明の函体等の誘導据付け方法の函体等の移
動体の斜視図である。
動体の斜視図である。
【図４】本発明の函体等の誘導据付け方法の函体等の移
動体の三次元姿勢の計測の説明図である。
動体の三次元姿勢の計測の説明図である。
【図５】従来の姿勢計測手段の側面図である。
１…函体等の移動体 ２…距離センサ ３ａ〜３ｄ…ＧＰＳ衛星受信アンテナ ４ａ〜４ｄ…ＧＰＳ受信機 ５…送信制御機 ６…送信ドーム ７…受信アンテナ ８…受信装置 ９…送信制御装置 10…ＳＳ無線機 11…送信アンテナ 12…受信アンテナ 13…ＳＳ無線機 14…コンピュータ 15…モニタ 16…画像伝送装置 17…送信アンテナ 18…画像受信装置 19…受信アンテナ
Claims (1)
- 【請求項１】 陸上既知点１箇所と函体等の移動体の３
箇所にＧＰＳ衛星受信アンテナおよびＧＰＳ受信機を設
置し、各ＧＰＳによるリアルタイム測位で得られた測位
データを無線伝送または通信ケーブルで１箇所のコンピ
ュータに集め、函体等の移動体の３箇所のＧＰＳ受信機
で得られた座標データを基に、移動体の位置計測、移動
体の姿勢（Ｙａｗ角）の計算、移動体の姿勢（Ｒｏｌ
ｌ）の計算、移動体の姿勢（Ｐｉｔｃｈ）の計算を行
い、モニタ上に移動体の状態をグラフィック表示するこ
とを特徴とした函体等の誘導据付け方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27208196A JPH10115522A (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | 函体等の誘導据付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27208196A JPH10115522A (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | 函体等の誘導据付け方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10115522A true JPH10115522A (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17508833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27208196A Pending JPH10115522A (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | 函体等の誘導据付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10115522A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002048540A (ja) * | 2000-08-01 | 2002-02-15 | Toa Harbor Works Co Ltd | 浮体上または傾斜して仮置されたケーソンの測量方法 |
| JP2002195828A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-10 | Penta Ocean Constr Co Ltd | 沈埋函沈設における沈埋函の位置姿勢計測方法及びその装置 |
| JP2011127918A (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Kumagai Gumi Co Ltd | 物体の水平度を求める方法 |
| US20180012498A1 (en) * | 2015-01-15 | 2018-01-11 | Nanjing University 5D Technology Co., Ltd. | Auxiliary berthing method and system for vessel |
-
1996
- 1996-10-15 JP JP27208196A patent/JPH10115522A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002048540A (ja) * | 2000-08-01 | 2002-02-15 | Toa Harbor Works Co Ltd | 浮体上または傾斜して仮置されたケーソンの測量方法 |
| JP2002195828A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-10 | Penta Ocean Constr Co Ltd | 沈埋函沈設における沈埋函の位置姿勢計測方法及びその装置 |
| JP2011127918A (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Kumagai Gumi Co Ltd | 物体の水平度を求める方法 |
| US20180012498A1 (en) * | 2015-01-15 | 2018-01-11 | Nanjing University 5D Technology Co., Ltd. | Auxiliary berthing method and system for vessel |
| US10424205B2 (en) * | 2015-01-15 | 2019-09-24 | Nanjing University 5D Technology Co., Ltd. | Auxiliary berthing method and system for vessel |
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