【技术实现步骤摘要】
一种基于INS/GNSS与全站仪组合使用的轨道几何参数测量方法
本专利技术涉及一种轨道几何参数检测装置及其方法,尤其是涉及一种基于INS/GNSS与全站仪组合使用的轨道几何参数测量系统及方法。
技术介绍
目前轨道交通系统在轨道施工验收和常规养护维修过程中普遍采用两种常规测量方法,基于光学测量原理的全站仪轨道几何参数光学检测小车;基于惯性测量原理与全球导航卫星系统组合测量技术(INS/GNSS)的惯性检测小车。前者通过全站仪后视一定数量的轨道控制网CPIII点,(铁道控制网CPIII是铁路建设时沿线路布设的平面、高裎控制网,是轨道铺设和运营维护的基准,点位间隔一般为60米,可用于插放光学测量棱镜组。)确定全站仪的测站位置,全站仪通过测量小车上的光学棱镜来确定轨道位置坐标和几何参数,光学检测小车的优点是:精度高,适合于外部几何参数测量,在符合规定条件下可以满足线路横向偏差,线路垂向偏差的要求;缺点是:效率低,测量数据为离散型(通常间隔为0.625m),测量速度1.8km/工作日,不适合轨道内部几何参数测量。后者通过INS/GNSS轨道小车实时测量轨道的几何参数,INS/GNSS惯性检测小车的优点是:效率高,测量数据连续性高,测量速度可达5km/h以上,适合于内部几何参数测量,特别适合于轨道平顺性几何参数测量,缺点是:无法满足轨道外部几何参数测量达到毫米级精度的要求,长时间测量精度依赖于GNSS是否有效,里程计精度的高低,GNSS信号质量差或无效时,测量精度下降。授权公告号CN103821054B中国专利的技术方案“一种基于INS与全站仪组合的轨道几何状态测量系 ...
【技术保护点】
一种基于INS/GNSS与全站仪组合使用的轨道几何参数测量系统及方法,其特征在于:包括T型车体组件(1)、惯性传感器组件(2),导航卫星接收天线移动站组件(3)、导航卫星接收天线基站组件(4)、全站仪组件(5)、棱镜组件(6)、轨距测量组件(7)、高精度里程计组件(8)、测量系统控制计算机组件(9)、CPIII测量点基座(10)和推杆组件(11)。T型车体组件(1)是轨道几何参数测量用的可移动刚性测量平台,由纵梁(1‑1)、横梁(1‑2)、三个行走轮(1‑3)组成,三个行走轮(1‑3)装有刹车扳手的刹车装置和三个高精度里程计组件(8),其中两个行走轮(1‑3)安装在纵梁(1‑1)两端,另一个行走轮(1‑3)安装在横梁(1‑2)左端;推杆组件(11)和全站仪组件(5)从左至右分别安装在T型车体组件(1)的横梁(1‑2)上方;轨距测量组件(7)安装在横梁(1‑2)装有行走轮(1‑3)的一端;测量系统控制计算机组件(9)装配到T型车体组件(1)纵梁(1‑1)中部上方;惯性传感器组件(2)装配到测量系统控制计算机组件(9)上方;导航卫星接收天线移动站组件(3)装配到惯性传感器组件(2)上方;导 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于INS/GNSS与全站仪组合使用的轨道几何参数测量系统,其特征在于:包括T型车体组件(1)、惯性传感器组件(2),导航卫星接收天线移动站组件(3)、导航卫星接收天线基站组件(4)、全站仪组件(5)、棱镜组件(6)、轨距测量组件(7)、高精度里程计组件(8)、测量系统控制计算机组件(9)、CPIII测量点基座(10)和推杆组件(11);T型车体组件(1)是轨道几何参数测量用的可移动刚性测量平台,由纵梁(1-1)、横梁(1-2)和三个行走轮(1-3)组成,三个行走轮(1-3)装有一个具有刹车扳手的刹车装置和三个高精度里程计组件(8),其中两个行走轮(1-3)安装在纵梁(1-1)两端,另一个行走轮(1-3)安装在横梁(1-2)左端;推杆组件(11)和全站仪组件(5)从左至右分别安装在T型车体组件(1)的横梁(1-2)上方;轨距测量组件(7)安装在横梁(1-2)装有行走轮(1-3)的一端;测量系统控制计算机组件(9)装配到T型车体组件(1)纵梁(1-1)中部上方;惯性传感器组件(2)装配到测量系统控制计算机组件(9)上方;导航卫星接收天线移动站组件(3)装配到惯性传感器组件(2)上方;导航卫星接收天线基站组件(4)安放在轨道线路能满足与导航卫星接收天线移动站组件(3)无线通信距离要求的位置上,导航卫星接收天线移动站组件(3)与导航卫星接收天线基站组件(4)之间采用无线通讯方式;满足测量数量要求的棱镜组件(6)安装在轨道沿线设置的CPIII测量点基座(10)上;全站仪组件(5)、惯性传感器组件(2)、导航卫星接收天线移动站组件(3)与导航卫星接收天线基站组件(4)、棱镜组件(6)共同测量T型车体组件(1)位置、姿态信息;轨距测量组件(7)、高精度里程计组件(8)分别输出轨距和里程信息;测量系统控制计算机组件(9)包含传感器控制单元、数据采集及存储器单元、数据处理单元,测量系统控制计算机组件(9)控制相关测量传感器,采集存储数据、处理数据、解算测量参数、输出测量结果;测量人员将一次测量区间划分为若干测量段,在整个测量区间内,全站仪、INS/GNSS两种测量方式交替使用,全站仪在每一测量段的起点、终点使用,提供轨道两点绝对几何参数测量值;INS/GNSS在每一测量段内使用,提供轨道两点间相对几何参数测量值;INS/GNSS测量方式测量段的长度由该方式能够在该段内保持满足测量精度要求来确定;全站仪测量的轨道两点绝对几何参数测量值作为INS/GNSS测量方式在该段内的完整性约束,保证INS/GNSS测量方式在该段内保持满足测量精度要求。2.根据权利要求1所述的一种基于INS/GNSS与全站仪组合使用的轨道几何参数测量系统,其特征在于:所述的全站仪组件(5)通过对在轨道沿线设置的满足测量数量要求的CPIII点上的棱镜组件(6)进行观...
【专利技术属性】
技术研发人员:迟家升,宋光威,
申请(专利权)人:北京星网宇达科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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