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龙图腾网获悉上海交通大学申请的专利一种沉管隧道施工过程的室内模型试验系统与测试方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116399626B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310309790.0，技术领域涉及：G01M99/00；该发明授权一种沉管隧道施工过程的室内模型试验系统与测试方法是由王颖轶;王辉;艾青;黄醒春;刘璐瑶设计研发完成，并于2023-03-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种沉管隧道施工过程的室内模型试验系统与测试方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种沉管隧道施工过程的室内模型试验系统与测试方法，系统包括待沉管节模型、已沉管节模型、GNSS天线头、GNSS固定设备、惯性导航仪和吊车；方法包括构建所述待沉管节模型的三维模型；试验前进行试验测试；试验过程中，通过吊车吊起待沉管节模型，进行管段模型姿态及施工过程模拟，并实时通过GNSS天线头和惯性导航仪进行数据采集；对模拟实验过程中采集的数据进行数据分析和精度分析。与现有技术相比，本发明可以实现管节浮运及沉放过程中管节任意姿态的动态模拟，并能采集相关三维数据，实现整体管节位置及姿态的模拟。

本发明授权一种沉管隧道施工过程的室内模型试验系统与测试方法在权利要求书中公布了：1.一种沉管隧道施工过程的室内模型试验系统的测试方法，其特征在于，所述室内模型试验系统包括待沉管节模型1、已沉管节模型2、GNSS天线头4、GNSS固定设备3、惯性导航仪5和吊车，所述已沉管节模型2位于待沉管节模型1的一侧，所述GNSS天线头4的数量为多个，各个GNSS天线头4分别通过对应的GNSS固定设备3固定在待沉管节模型1上，所述惯性导航仪5安装在所述待沉管节模型1顶板内侧平面形心位置，所述吊车通过绳索连接所述待沉管节模型1； 所述测试方法包括以下步骤： 构建所述待沉管节模型1的三维模型； 试验前进行试验测试； 试验过程中，通过吊车吊起待沉管节模型1，进行管段模型姿态及施工过程模拟，并实时通过GNSS天线头4和惯性导航仪5进行数据采集； 对模拟实验过程中采集的数据进行数据分析和精度分析； 对模拟实验过程中采集的数据进行的精度分析包括： 分析控制点坐标和高程误差、沉管特征点测量误差、GNSSRTK定位误差、姿态角度测量误差，以及沉管坐标系和工程坐标系转换的误差； 所述沉管坐标系和工程坐标系转换的过程包括： 建立工程坐标系为Xs,Ys,Zs，取管段形心为坐标原点，建立管段坐标系Xc,Yc,Zc，管段坐标系原点对应于工程坐标值为Xco,Yco,Zco；任意选取两个GNSS天线头4测量点对应的工程坐标为P1Xs1,Ys1,Zs1和P2Xs2,Ys2,Zs2，对应的管段坐标为P1Xc1,Yc1,Zc1和P2Xc2,Yc2,Zc2；通过惯性导航仪5获得的基于工程坐标系X轴、Y轴、Z轴的旋转角度为,,； 根据坐标转换关系： 转换为管段形心的工程坐标值为： 式中，rij为旋转矩阵R的i行j列元素，Rk,Rφ,Rω分别为绕工程坐标系X轴、Y轴、Z轴旋转、、角度的旋转矩阵，分别如下式所示： 所述惯性导航仪5获得的总体旋转矩阵为： 将P1Xs1,Ys1,Zs1和P1Xc1,Yc1,Zc1以及总体旋转矩阵R代入管段形心的工程坐标值公式中可求得管段形心的工程坐标值；将另一测量点P2Xs2,Ys2,Zs2和P2Xc2,Yc2,Zc2以及总体旋转矩阵R代入管段形心的工程坐标值公式中可求得管段形心的工程坐标值； 取两个计算结果的算术平均值作为管段形心坐标Xco,Yco,Zco；由此，将某控制点Xcki,Ycki,Zcki及求得的Xco,Yco,Zco代入管节坐标系与工程坐标系转换关系中，可求得所述控制点的Xski,Yski,Zski，完成沉管坐标系和工程坐标系的转换。

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