マトリックス式変位自動計測システム (HyPoS:Hyper Positioning System)

特許:東日本旅客鉄道株式会社

マトリックス式変位自動計測システムは、マトリックス演算機能を持つHyPoSコントローラーと自動追尾型トータルステーションを接続して、多測点の三次元変位量を高精度で自動測定する、全天候型システムです。

HyPoSを使用することにより、長期にわたり100m先で1mm以内という高い測定精度を確保することも可能となります。

標準的なシステム構成

  • トータルステーション(ライカTCA2003など)
  • 防護シェルター
  • HyPoSコントローラ(EC-018)
  • 測点用プリズム
  • パソコン

従来計測では、測器位置の絶対性を確保する方法でデータを得ていました。 本システムでは近隣外部に高低差の異なる固定点(基準点)を求め、データをマトリックス演算処理し、日射・温度等による微小変位も補正をする方式を採用する事によって、測器位置の相対的変位量をゼロとすることを可能としました。 これにより従来の変状計測精度より誤差の少ない計測を行えます。

HyPoSと従来システムの比較

従来のTSを用いたシステム マトリックス式変位自動計測システム
気象補正機能 気象補正機能は別途 気象センサを内蔵し気温、気圧、湿度の補正を行う
処理方法 幾何学的計算処理のみ行う場合基準点の鉛直角の補正を行う場合が一般的 マトリックス演算処理による三次元リアルタイム座標変換にて高精度を確保・(従来の補正方法は用いない。)
TS設置架台の影響 設置架台の傾斜及び変位には、対応した処理が出来ない TS設置架台が微妙に傾斜したり変位しても影響を受けずに測定可
測定時振動対策 測定時の振動があっても測定を行ってしまう 測定時振動がある場合、自動的に再測定を行う。
実用精度 実績で±5~10mm程度

実測例

60m地点 :X±0.45mm  Y±0.15mm  Z±0.51mm
120m地点 :X±1.07mm  Y±0.31mm  Z±1.28mm

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