【技术实现步骤摘要】
轨道巡检系统时空同步信息检测方法
[0001]本专利技术属于城市轨道交通领域，涉及轨道巡检系统的传感器信息同步，特别涉及轨道巡检系统时空同步信息检测方法。
技术介绍
[0002]近年来，城市轨道交通发展迅速，城市地铁、有轨电车、城际铁路等交通工具在各地都得到了大力建设，极大地提高了人员的出行便利性。随着轨道交通线路建设的增多以及线路运输任务量的增大，对于轨道健康状态的监控成为了轨道建设部门、线路运营单位十分关注的问题。随着运营时间的增长，轨道会逐渐老化，出现平顺性超差、轨距改变、扣件损坏甚至钢轨断裂的问题，极大影响轨道线路运行的安全性。
[0003]为了保障轨道交通线路运行的可靠、安全性，需要定期对轨道健康状态进行监控。以往的轨道巡检往往依赖于人工作业巡检方式，该方式效率较低。近年来，巡检小车、巡检机器人、随车检测系统得到了大力研发，很大程度上解决了过去人工作业巡检效率低下的问题。特别是随车检测系统，鉴于其无需专门的巡检时间段，具有运行与检测合一的特点，目前在线路运营部门广受青睐。巡检系统上搭载了很多传感器，例如线阵...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.轨道巡检系统时空同步信息检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将惯性测量单元安装到轨道巡检系统上，轨道巡检系统保持静止10分钟，在完成初始位置信息的装订后，惯性测量单元进行初始对准过程，获得初始姿态信息；(2)完成初始对准后，轨道巡检系统开始进入测量作业模式，在测量模式作业模式下，利用惯性测量单元中陀螺组件、加速度计组件输出的角增量、速度增量信息完成惯性导航解算，获得速度、位置信息，同时构建卡尔曼滤波器系统状态方程，对速度误差、位置误差进行预测更新，其中，卡尔曼滤波器的系统状态方程的构建方式如下：(2.1)以psi误差角Ψ
c
、优化速度误差优化位置误差δr
c
、陀螺漂移ε
b
、加速度计零偏惯性测量单元的安装误差η、列车测速信号标度因数误差δk为系统状态x(t)，分别确定psi误差角、速度误差、陀螺漂移、加速度计零偏、安装误差、标度因数误差的微分方程，其中：(2.1.1)psi误差角微分方程为：式中，表示计算坐标系c下表示的地球自转角速度，表示计算坐标系下表示的转移角速度，表示载体坐标系b与计算坐标系c之间的姿态矩阵，表示陀螺组件测量误差，w
g
表示陀螺组件测量噪声；(2.1.2)优化速度误差微分方程确定步骤如下：(2.1.2.1)将优化速度误差定义为c系下表示的p系速度解算值与真实速度v
c
之间的差值，即式中，为p系下的速度解算值，v
c
即c系下表示的真实速度，δv
c
为c系下表示的速度误差；(2.1.2.2)对优化速度误差进行微分，确定其微分方程：式中，式中，其中，f
b
表示比力，分别表示地球自转角速度误差量、转移角速度误差量，表示加速度计组件测量误差，w
a
表示加速度计组件测量噪声，表
示加速度计组件实际输出值，表示姿态矩阵解算值，分别表示地球自转角速度解算值、转移角速度解算值，表示根据计算位置通过重力模型确定的重力；(2.1.2.3)将式(1)、式(4)、式(5)代入式(3)并整理，确定优化速度误差的微分方程为：式中，g
c
、δg
c
分别表示c系下表示的重力真值及其误差；(2.1.3)优化位置误差δr
c
微分方程为：(2.1.4)陀螺漂移ε
b
、加速度计零偏的微分方程为：(2.1.5)惯性测量单元的安装误差η的微分方程为：其中，η＝[η
θ η
Ψ
]
T
由俯仰角安装误差η
θ
及航向角安装误差η
Ψ
构成，w
η
为安装误差噪声，用以反映安装误差的变化；(2.1.6)列车测速信号标度因数误差的微分方程为：其中，w
k
为标度因数噪声，用以反映标度因数的变化；(2.2)根据步骤(2.1)中确定的姿态误差、速度误差、位置误差、陀螺漂移、加速度计零偏、安装误差、标度因数误差微分方程，构建系统状态方程；其中，F(t)表示系统状态矩阵，G(t)表示系统噪声矩阵，w(t)＝[w
g w
a w
η w
k
]
T
表示系统噪声；(3)轨道巡检系统沿轨道行进时，其侧向速度及垂向速度为零，以前向...
【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClG零一C二三零零，
申请(专利权)人：南京矢量智能测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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