文档介绍：IFC标准的装配式建筑空间自组织建模方法论文符合国际标准的构件表达建筑项目构件种类繁多,在模型建立初期就应该对构件命名规则进行细化约定,规范项目参与人员对项目的设计、修改等行为,提高数据交互效率,保证建筑信息模型数据质量。建筑构件分类可借鉴北美地区广泛使用的OmniClass标准Table23-Products中的分类方法,并在此基础上进行扩展,以对自组织生成模型中的构件进行命名。构件命名可根据装配式构件库中的构件基本信息按照预定规则自动生成并转为Unicode码,添加IFC文件实体属性Name字段。IFC标准采用EXPRESS语言描述,并定义其包含的所有数据信息,唐春凤等阐述了IFC文件的一般结构和EXPRESS语言。IFC标准技术架构分为4层,由上至下分别为:领域层、共享层、核心层、资源层。定义于核心层中的IfcRoot实体直接或者间接派生出资源层之外定义的每个实体。IFC模型中的三种基本实体类型(IfcObjectDenition , IfcPropertyDenition ,IfcRelationship)都是由IfcRoot派生而来,实体间的关系见文献Express-g图。三维几何建模常用到的构件在IFC标准中对应的实体都由实体IfcProduct派生或其子类派生,IfcProduct是对与几何或空间环境相关的任何对象的抽象表达,其子类通常设有形状表达和项目结构所涉及的对象坐标。构件的空间定位目前国内外对装配式建筑安装过程中构件定位的研究基本处于起步阶段,本研究需要测量构件的实时位置及姿态,再根据其几何外观等参数,在远端计算机上实时显示及监测安装进度,进一步可以实现信息化的进度、材料、设备管理等内容,提升管理水平,提高工程质量,最后生成能用于后期运维的建筑信息模型,所以需要实时跟踪并记录构件在安装过程中的各项数据,考虑到施工现场条件限制以及信号遮挡等问题,本研究采用航位推算法,利用基于微机电系统的惯性测量单元(InertialMeasurementUnit,IMU)对装配式构件进行位置及姿态的追踪。IMU大多用在需要进行运动控制的设备,如汽车和机器人上,也被用在对姿态进行精密位移推算的场合,如潜艇、飞机、导弹和航天器的惯性导航设备等。相较于在现场使用GPS及微波定位等方法,其优点是体积小,抗冲击,可靠性高,寿命长,成本低,重量轻,且不受施工场地使用环境限制,抗干扰能力强。但其也存在测量误差会随着时间的推移而增大的不足,所以需要通过一定的算法(如KalmanFiItering算法)来消除对应的误差,以得到满足系统需求的准确数据。构件位置获取一个IMU—般包含有三轴加速度计和三轴陀螺仪,加速度计用来检测物体三个独立轴向的加速度数据,陀螺仪用来测量物体角速度数据。由于IMU只能采集到原始的加速度和角加速度用相关算法处理器原始信号,以得到所需的位置和姿态信息。对于物体的加速度信号,可以通过时域积分,将加速度值a对时间t积分,同时给定初始速度,可以得到加速度计的速度函数:v(t)=J*Ota(t)dt=v*(t)+v0(1)将式⑴再次对时间t积分,同时给定初始位移,得到加速度计在局部坐标系下的三轴位移:r(t)=JOtv(t)dt=r*(t)+r0(2)式⑴、(2)中:8(t)为加速度计原始信号,V*(t)为8(t)的原函数,VO为初始速度,r*(t