一种多模式精密搭接的轨道精测方法技术

本发明专利技术公开了一种多模式精密搭接的轨道精测方法，包括：S1，在常规区域，采用GNSS加惯导模式进行轨道测量；S2，在信号薄弱区，添加GNSS固定点；S3，在车站、岔区和隧道内采用全站仪加惯导模式测量，在测量精度高和完全无GNSS信号的区域采用全站仪设站测量，每隔一段距离设站测量一次；S4，拟合固定点坐标；S5，进行姿态角采样，输出惯导组合导航系统的姿态角并进行沿里程方向的采样；S6，利用步骤S4得到的GNSS固定点坐标、全站仪设站处的固定点坐标和步骤S5得到的姿态角进行航位推算及超高计算；S7，同一项目不同作业模式精密搭接。该方法能实现经济、高效的轨道平面坐标和高程精密测量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种多模式精密搭接的轨道精测方法


[0001]本专利技术涉及普速运营铁路轨道精密测量领域，尤其涉及一种多模式精密搭接的轨道精测方法。

技术介绍

[0002]近年来，轨道交通快速发展，已开通运营普速铁路近11万公里，随之而来的轨道运营维护问题也不断涌现，在轨道交通运营期，轨道因地基沉降、荷载等原因会发生形变，为了保障行车安全和乘客的舒适度，需要定期对轨道进行精密测量，以轨道精测数据为基础进行轨道调整方案设计，开展轨道维修工作。
[0003]目前轨道精密测量一般采用的“GNSS+惯导”的测量方法，该方法存在两个问题：(1)“GNSS+惯导”的轨道精密测量方法，平面绝对精度为2cm，高程绝对精度不5cm，无法满足车站岔区毫米级测量精度要求；(2)在隧道、高楼等环境下，多路径效应、信号遮挡等问题会严重降低GNSS测量精度，甚至无法得到坐标。全线采用全站仪测量，存在测量成本高，且测量速度慢的问题，在运营铁路短暂的天窗时间内无法完成测量任务。采用GNSS/惯导融合或者全站仪/惯导融合的测量方式，在一定程度上缓解了上述问题，但作业模式和数据处理模式仍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多模式精密搭接的轨道精测方法，包括以下步骤：S1，在常规区域，采用GNSS+惯导模式进行轨道测量；S2，在信号薄弱区，添加GNSS固定点：在进入和离开信号薄弱区时，静止测量设备一段时间，添加GNSS固定点；S3，在车站、岔区和隧道内，采用全站仪+惯导模式测量；在测量精度高和完全无GNSS信号的区域，采用全站仪设站测量，每隔一段距离设站测量一次；S4，计算固定点坐标：拟合GNSS固定点坐标，并计算全站仪设站处的固定点坐标；S5，进行姿态角采样：输出惯导组合导航系统的姿态角并进行沿里程方向的采样；S6，利用步骤S4得到的GNSS固定点坐标、全站仪设站处的固定点坐标和步骤S5得到的姿态角进行航位推算及超高计算；S7，同一项目、不同作业模式精密搭接。2.根据权利要求1所述的多模式精密搭接的轨道精测方法，其特征在于，步骤S4的拟合固定点坐标包括以下步骤：S41，在常规区域，将步骤S1采集的数据进行PPK处理，并采用最小二乘估计法，每隔一段距离拟合一个GNSS固定点坐标；在信号薄弱区，利用步骤S2在一段时间内采集的GNSS测量坐标拟合固定点，并根据轨道和GNSS测量天线相位中心的位置关系，推算得到轨道固定点坐标；S42，通过步骤S3的全站仪设站测量数据计算出全站仪中心坐标，然后根据全站仪中心与轨道的固定位置关系，推算得到轨道坐标。3.根据权利要求1所述的多模式精密搭接的轨道精测方法，其特征在于，步骤S5中姿态角采样包括以下步骤：S51，采用GNSS、里程信息约束惯导进行组合导航解算，并反向平滑，得到组合导航系统的姿态角；S52，将里程姿态角间的函数关系采用最小二乘法进行参数估计，并沿里程方向等间隔输出姿态，实现姿态的降采样。4.根据权利要求1所述的多模式精密搭接的轨道精测方法，其特征在于，步骤S6中航位推算及超高计算包括以下步骤：S61，补偿惯导系统与载体间的安装误差角，采用以下公式：其中，表示传感器坐标系b系相对于导航坐标系n系间的方向余弦矩阵，表示载体系v系相对于传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：房博乐，齐春雨，谭兆，杨云洋，杨双旗，安然，王少林，黄大中，张云龙，王娇，梁永，石德斌，胡锦民，张宇，何义磊，陈昱行，
申请(专利权)人：中国铁路设计集团有限公司，
类型：发明
国别省市：