智慧桥梁的深入发展推进,使得对桥梁施工各方面精度要求不断提升,现代桥梁是朝着复杂的建筑技术和高精度的测量方向发展的,并且超大型桥梁的建筑环境要求比一般的建筑更为严格。然而传统吊装定位方式耗费人力,且精度不高,同时受到环境变化影响较大,设计一种更为智能化,数字化的桥梁吊装定位方式便迫在眉睫。本文以此基础设计了以超声波定位为基础的桥梁吊装监测系统。首先,本文介绍了桥梁吊装定位的国内外研究现状,提出了超声波定位进行桥梁吊装监测的思路,并对其发展现状进行介绍分析。梳理了超声波的相关理论知识,通过讨论基于测距的定位方案,确定了以TDOA为基础的桥梁吊装监测方案。其次,对于桥梁吊装监测系统进行总体设计,确定了系统的整体布局,并介绍了其中的一些重要模块,并通过分析比较多个基站的误差分布情况,确定了监测系统以五基站二发五收的倒三角形布站方式进行定位测量。同时,基于桥梁吊装的实际施工环境,对多个TDOA算法,Chan、Taylor、SI、SX、Fang进行模拟仿真对比,结合算法的优缺点,提出了一种以优化的Fang和泰勒级数法为基础的协同定位算法,以优化的Fang算法进行目标点的初始坐标估计,再用泰勒级数法进行数据修正,从而得到精度较高的目标点坐标。通过模拟仿真实验结果表明,协同定位算法在五基站的条件下,相较Chan算法性能提升了8%左右。