1.一种阵列式位移计的数据处理方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,采集阵列式位移计各节段的信息并记录采集时间信息,所述阵列式位移计各节段的信息包括节段的编号i,1≤i≤N,供电电压V i ,温度T i ,湿度RH i ,磁力计的X轴磁场分量M X,i ,磁力计的Y轴磁场分量M Y,i ,磁力计的Z轴磁场分量M Z,i ,加速度计的X轴加速度分量Acc X,i ,加速度计的Y轴加速度分量Acc Y,i 和加速度计的Z轴加速度分量Acc Z,i ;S2,根据S1所得的阵列式位移计各节段的信息得到各节段的横滚角φ、俯仰角θ和航向角ψ;S3,通过对阵列式位移计上的点进行旋转,解算位移分量:对于阵列式位移计的每个节段,在其底面圆心为原点O的载体坐标系下,设其顶面圆心为点V,其圆柱体形外表面上的任意一点为W和位于载体坐标系Y轴上的第一参考点为点T;首先根据航向角ψ将点W绕Z轴旋转得到点W ′ ,然后根据横滚角φ将点T、点V和点W ′ 绕X轴旋转得到点T″、点V″和点W″;最后根据俯仰角θ对点V″和点W″绕OT″进行旋转,得到点V″′和点W″′,点V″′和点W″′的坐标值分别表示节段顶端和节段圆柱体表面上任意一点在载体坐标系下的位移分量,最后将所述位移分量转化到地理坐标系下,得到地理坐标系下的顶端位移分量和表面位移分量;其中:使用旋转矩阵 使点W进行旋转得到点W ′ ,W=(α,β,γ),其中,α 2 +β 2 =R 2 ,0<γ<L,R为阵列式位移计的半径,L为阵列式位移计的单节段长度;使用旋转矩阵 使点T、点V和点W ′ 进行旋转得到点T″、点V″和点W″;使用M″′使点V″′、点W″′绕OT″′进行旋转得到点V″′和点W″′,其中:其中,T X 为点T″的载体坐标系下X轴的坐标值,T Y 为点T″的载体坐标系下Y轴的坐标值,T Z 为点T″的载体坐标系下Z轴的坐标值;S4,进行阵列式位移计的节段位移分量累加:首先,将S1记录的采集时间信息添加到S3的结果中,得到t时刻不同节段的位移分量,其中t 0 ≤t≤t E ,t 0 为采集初始时刻,t E 为采集结束时刻;然后,根据待测点的位置将阵列式位移计不同节段划分为节段组,通过把节段组内每个节段在t时刻的位移分量进行累加得到每个节段组在t时刻的总体位移分量;所述总体位移分量包括顶端总体位移分量和表面总体位移分量;S5,通过对不同时刻的总体位移分量进行比较,解算得到所述待测点在不同时间段的变形量和变形速率。
2.根据权利要求1所述的阵列式位移计的数据处理方法,其特征在于:S3中的位移分量包括第i节段的顶端位移分量 和第i节段的表面位移分量 为节点i上点V″′的载体坐标系下X轴的坐标值,V″′ Y,i 为节点i上点V″′的载体坐标系下Y轴的坐标值,V″′ Z,i 为节点i上的点V″′的载体坐标系下Z轴的坐标值; 为节点i上点W″′的载体坐标系下X轴的坐标值,W″′ Y,i 为节点i上点W″′的载体坐标系下Y轴的坐标值,W″′ Z,i 为节点i上的点W″′的载体坐标系下Z轴的坐标值。
3.根据权利要求2所述的阵列式位移计的数据处理方法,其特征在于:S3中将载体坐标系下的位移分量转化到地理坐标系下,如下式所示:其中: 为第i节段的地理坐标系与载体坐标系间的转换关系矩阵, 为第i节段在地理坐标系下X轴的位移分量, 为第i节段在地理坐标系下Y轴的位移分量, 为第i节段在地理坐标系下Z轴的位移分量;所述 包括 和 其中 通过所述顶端位移分量求得, 通过所述表面位移分量求得。
4.根据权利要求3所述的阵列式位移计的数据处理方法,其特征在于:S3中还包括第二参考点U,其位于载体坐标系的X轴上;在进行旋转时:首先根据航向角ψ将点W绕Z轴旋转得到点W′,然后根据俯仰角θ将点U、点V和点W′绕Y轴旋转得到点U″、点V″和点W″,最后根据横滚角φ对点V″、点W″绕OU″进行旋转得到点V″′、点W″′。