[發(fā)明專利]一種高速鐵路基樁控制網(wǎng)CPIII的快速測量方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201010237683.4 | 申請日： | 2010-07-27 |
| 公開（公告）號： | CN101914881A | 公開（公告）日： | 2010-12-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 唐糧 | 申請（專利權(quán)）人： | 唐糧 |
| 主分類號： | E01B35/00 | 分類號： | E01B35/00;G01C15/00 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 100101 北京*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 高速鐵路 控制 cpiii 快速 測量方法 | ||
1.一種高速鐵路基樁控制網(wǎng)CPIII的測量方法，使用由激光掃描儀(1)、GPS/IMU定位定向系統(tǒng)(2)、高速數(shù)碼成像系統(tǒng)(3)、工業(yè)計算機(4)和供電裝置(5)組成的移動高精度測量系統(tǒng)，其特征在于：在運動的狀態(tài)下，獲取沿線路CPIII網(wǎng)的激光點云和數(shù)碼影像數(shù)據(jù)，聯(lián)合GPS/IMU定位定向數(shù)據(jù)，解算出CPIII網(wǎng)控制點的觀測坐標和輔助測量點坐標，通過與已知的CPI、CPII網(wǎng)控制點坐標、聯(lián)測得到的CPIII聯(lián)測點坐標進行聯(lián)合加權(quán)平差，得到精度可達毫米級的CPIII網(wǎng)各控制點的三維坐標及CPIII網(wǎng)質(zhì)量參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路基樁控制網(wǎng)CPIII的測量方法，步驟如下：
步驟S1：在CPIII網(wǎng)的各控制點上布設(shè)本發(fā)明的鐵路專用激光測量標識；
步驟S2：架設(shè)GPS基站，GPS基站的架設(shè)地點應(yīng)選擇在CPI或CPII網(wǎng)的控制點上，在大約10公里測量范圍內(nèi)應(yīng)均勻分布至少3個GPS基站；
步驟S3：使用移動高精度測量系統(tǒng)對CPIII網(wǎng)沿線進行掃描，獲取激光掃描原始數(shù)據(jù)、GPS/IMU定位定向數(shù)據(jù)和數(shù)碼成像原始數(shù)據(jù)；
步驟S4：每隔一定距離選擇一對與CPII網(wǎng)通視和幾何交會條件都比較好的CPIII網(wǎng)控制點作為CPIII網(wǎng)的聯(lián)測點，使用測角交會法或測距交會法對這些CPIII網(wǎng)聯(lián)測點進行測量；
步驟S5：解算運動軌跡，高精度GPS/IMU定位定向系統(tǒng)(2)獲取的定位定向數(shù)據(jù)結(jié)合步驟S2中架設(shè)的GPS基站獲取的基站數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)預處理，計算得到高精度的軌跡數(shù)據(jù)；基于良好幾何條件的多個GPS基站獲取的基站數(shù)據(jù)計算得到的軌跡數(shù)據(jù)在精度和穩(wěn)定性方面都更優(yōu)；
步驟S6：激光掃描原始數(shù)據(jù)與步驟S5中計算出的軌跡數(shù)據(jù)聯(lián)合解算出CPIII網(wǎng)的三維點云；
步驟S7：數(shù)碼成像原始數(shù)據(jù)與步驟S5中計算出的軌跡數(shù)據(jù)聯(lián)合解算出定向后的CPIII網(wǎng)及周邊環(huán)境的數(shù)碼影像數(shù)據(jù)；
步驟S8：提取三維點云中的CPIII網(wǎng)各控制點的鐵路專用激光測量標識的目標球(6)的球面坐標，計算各個球心坐標；
步驟S9：利用鐵路專用激光測量標識的目標球(6)的中心點坐標與其標識的控制點的數(shù)學關(guān)系，計算CPIII網(wǎng)各控制點的觀測坐標；
步驟S10：利用數(shù)字影像相關(guān)技術(shù)，在定向后的多度重疊的數(shù)碼影像中，提取布設(shè)在CPIII網(wǎng)控制點上的鐵路專用激光測量標識的球面編碼特征點及周邊明顯物體作為輔助測量點，計算這些輔助測量點的三維坐標；
步驟S11：對已知的CPI、CPII網(wǎng)控制點坐標、CPIII網(wǎng)觀測坐標、CPIII網(wǎng)聯(lián)測點坐標、輔助測量點坐標進行聯(lián)合加權(quán)平差，剔除粗差。
計算得到CPIII網(wǎng)各控制點精確的三維坐標及CPIII網(wǎng)質(zhì)量參數(shù)，如：RMS值、水平及高程誤差等。
3.實現(xiàn)權(quán)利要求2所述的高速鐵路基樁控制網(wǎng)CPIII的測量方法中使用的鐵路專用測量標識，由目標球(6)、對中桿(7)和固定點標識裝置(8)組成，其特征是：標識物使用目標球(6)，解決移動激光雷達系統(tǒng)的激光發(fā)射多角度和因隨機激光點導致固定點不確定性的問題。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐵路專用測量標識，其特征是：目標球(6)采用激光反射性良好的材質(zhì)，球面上帶有圖形編碼，便于在數(shù)碼影像中進行識別，尺寸根據(jù)移動平臺速度、最終測量精度和激光掃描儀的頻率等參數(shù)選定。
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