[發(fā)明專利]高精度快速定位方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811215176.3
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109212569A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)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
• 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: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

本發(fā)明涉及定位技術領域，尤其涉及一種高精度快速定位方法。本發(fā)明利用衛(wèi)星定位技術，通過固定的軌道沿線建設的多個基站和軌檢小車上的三個天線同步觀測約一定時間，從而計算出軌檢小車停止觀測點處的三維坐標，精度±2mm。本發(fā)明利用衛(wèi)星定位技術實現高鐵軌道上軌枕的絕對測量，不受天氣影響，可全天候作業(yè)，不依賴CPIII坐標的影響，作業(yè)效率大大提高，一個天窗4小時，可測量2～3公里。

技術領域

本發(fā)明涉及定位技術領域，尤其涉及一種高精度快速定位方法。

背景技術

隨著我國高速鐵路的快速發(fā)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。高鐵軌道平順性檢測內容包括外部幾何參數的測量和內部幾何參數的測量，外部幾何參數的測量也稱為絕對測量，目的是測量軌道的空間三維坐標，以評估軌道長波的不平順性問題。

目前絕對測量主要是基于CPIII控制點，采用全站儀設備，測量軌道上每個軌枕的三維坐標。工作過程為，首先將全站儀在測試段內自由設站，利用附近的6～8個CPIII點后方交會計算出全站儀位置的三維坐標，然后將軌檢小車推到軌枕處保持靜止，再利用全站儀測量小車停止位置處的三維坐標，進而測出軌枕的三維坐標。

但是上述方式具有以下缺點：

1)基于自動化全站儀的測量系統(tǒng)，測量時其極易受外界環(huán)境，如溫度、濕度、光線、能見度和風速等影響；

2)同時由于其自身不帶有固定的參照系統(tǒng)，需借助對足夠的布設在軌道沿線兩側，間隔60米的CPⅢ控制點的觀測才能完成軌道檢測任務；

3)效率低，一個作業(yè)小組，一天開窗4小時，至多只能測300米線路的軌道三維坐標。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的問題在于提供一種高精度快速定位方法，能夠對高鐵軌道的空間三維坐標進行測量，不依賴CPIII，節(jié)約大量的成本；同時利用衛(wèi)星定位技術，不受天氣氣候的影響，可全天候進行測量。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種高精度快速定位方法，包括以下步驟：

(1)在固定的軌道沿線建設多個基站，通過基站獲取實時GNSS衛(wèi)星數據；

(2)將裝有北斗三天線及一體化接收機的軌檢小車放置于軌道上，并推至要測量的觀測點靜止約10分鐘；

(3)軌檢小車通過北斗三天線及一體化接收機獲取同步觀測GNSS衛(wèi)星數據；

(4)利用軌檢小車上的GNSS衛(wèi)星數據和離軌檢小車最近處的基站的GNSS數據進行解算計算出靜止處軌枕的高精度三維坐標。

作為一種優(yōu)選的方案，(1)的步驟為：

在軌道沿線兩側每個1公里建設一個固定的GT-GNSS基站，所述基站主要用于采集GNSS衛(wèi)星數據，并通過網絡將數據送到數據處理中心或存儲在接收機內進行處理，獲得基站的精確坐標。

作為一種優(yōu)選的方案，軌檢小車包括三滾輪車體、三個衛(wèi)星接收天線、一體化軌檢衛(wèi)星接收機、慣導系統(tǒng)、PC機；三個衛(wèi)星信號接收天線分別安裝在軌檢小車橫梁和縱梁上；一體機安置在橫梁中間，小車上裝有慣導系統(tǒng)和PC機。

作為一種優(yōu)選的方案，三個衛(wèi)星信號接收天線固定在軌檢小車上，衛(wèi)星信號接收天線接收GNSS信號獲得觀測數據；一體化軌檢衛(wèi)星接收機解調出三組原始觀測數據，三組原始觀測數據通過網口上傳給軌檢小車車上的PC機，PC機同步記錄慣導數據；PC機的程控解算單元用來分別提取軌檢車的慣導數據與GNSS原始觀測值數據進行聯合解算，并將結果進行存儲和顯示；CPU單元控制設備各模塊、單元的接收、存儲、解算、顯示工作；電源模塊為各模塊、單元提供工作電源。

作為一種優(yōu)選的方案，慣導系統(tǒng)記錄軌檢車在運動過程中的三維狀態(tài)。