[發明專利]基于衛星定位與慣導的高鐵軌道平順性檢測方法

有效

• 申請號: 201811215175.9
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109552356B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 丁志剛;過靜珺;白征東;曾潤國;賈慶魯;周百勝;王增巖;劉涌;焦杰
• 申請（專利權）人: 山東北斗華宸導航技術股份有限公司;北京華宸萬泰科技有限公司
• 主分類號: B61K9/08
• 分類號: B61K9/08;B61D15/08
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

本發明涉及高鐵軌道平順性檢測領域，尤其涉及一種基于衛星定位與慣導的高鐵軌道平順性檢測系統及方法。本發明通過利用在CPⅡ上架設GNSS基準站布設GT?CORS站網，可以得到高精度的軌道外部幾何參數。通過軌檢車上的軌距檢測裝置、軌枕識別、里程計等裝置、結合三個GNSS天線精確坐標結果的獲得，可計算出軌道參數，用于指導精確調軌。大規模衛星定位監測點組網方法毫米級聯合解算、三天線GNSS軌檢設備短基線快速、毫米級解算方法達到平面1～2mm,高程測量誤差±2.5mm的精度，擺脫了對CPIII的依賴,從而由從原100m/h提高到1000m/h軌道檢測速度，大大性提高了軌道外部參數檢測工作效率、顯著降低了的經濟成本、廣闊的技術發展和應用前景。

技術領域

本發明涉及高鐵軌道平順性檢測領域，尤其涉及一種基于衛星定位與慣導的高鐵軌道平順性檢測方法。

背景技術

隨著我國高速鐵路的快速發展，運營速度的不斷提升，對高速鐵路軌道的平順性要求也越來越高。我國高速鐵路軌道平順性采用動檢車粗測和軌檢小車精測相結合的檢測方法，動檢車能快速診斷線路的整體狀況，確定檢測軌道變形所在的大致區段及形變等級，然后再利用軌檢小車在病害區進行精測并調軌。

目前用于精調的軌檢小車主要有兩類產品。第一類產品基于全站儀結合位移和傾角傳感器原理而制造的軌道測量儀(簡稱絕對測量小車)如：安伯格、GEDO、南方測繪、鐵四院等品牌；第二類產品基于慣導技術結合位移和傾角傳感器原理而制造的軌道檢查儀(簡稱相對測量小車)，如：日月明、瑞邦、金立信等品牌。

另外，國外Trimble Applanix公司設計了一套軌道幾何行位檢測及列車定位綜合解決方案POS-TG(可參見中國專利CN20214809U)，該方案中集成了包括慣性測量單元和GPS接收機在內的眾多傳感器，能夠提供軌道不平順性檢測服務。但是該類產品用在動態檢測車中，安裝于動態檢測車的非動力轉向架輪軸上，屬于動態檢測方案。

國內，西安奧通數碼科技有限公司的韓云飛博士提出了一種GPS軌道不平順檢測系統及檢測方法(可參見中國專利CN102337710A)，采用了慣性測量技術和GPS雙天線的組合測量方式，該方案使用了GPS雙天線測量得到同步的方向角和俯仰角來輔助INS航向和俯仰角測量值，以解決慣性導航系統(Inertial Navigation System，INS)的精度發散問題。武漢大學牛小驥教授提出了一種基于INS/GNSS的軌道不平順檢測系統及方法(可參見中國專利CN103343498A)，采用了慣性導航系統(INS)與全球導航衛星系統(GNSS)組合測量的技術對軌道不平順進行檢測，該方案利用單個GNSS實現小車厘米級的絕對位置定位，利用INS實現軌道的相對幾何參數測量。

現有技術中存在以下缺點：(1)測量效率低；

(2)測量結果受CPIII控制點的精度影響；

(3)測量精度低；

(4)受限于各種技術，不能用于調軌，特別是長波的不平順性的調軌。

發明內容

本發明所要解決的問題在于提供一種基于衛星定位與慣導的高鐵軌道平順性檢測方法，既可對軌道進行相對測量，同時也可對軌道進行絕對測量，測量結果可直接用于調軌；不依賴CPIII坐標的影響，測量效率和測量精度大大提高。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

本發明提供一種基于衛星定位與慣導的高鐵軌道平順性檢測方法，包括以下步驟：

步驟(1)在固定的軌道沿線建設的多個基站，獲取實時GNSS衛星數據,計算基站的精確坐標；

步驟(2)軌檢小車放置在軌道上，觀測一定時間，獲取同步觀測GNSS衛星數據；