[發明專利]高速鐵路軌面長波不均勻沉降動態檢測方法、裝置

有效

• 申請號: 202010912880.5
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN111811467B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 李清泉;陳智鵬;薛衛星;張德津
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 劉文求

1.一種高速鐵路軌面長波不均勻沉降動態檢測方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取CPIII控制點固定樁工裝信息，根據CPIII控制點固定樁工裝信息設置攝影標識工裝；

使用雙目CMOS相機對CPIII點位進行自動捕捉定焦四攝測量；

使用雙頻差分GNSS與里程計組合進行里程定位；

采用視覺與慣導組合推算軌面位置和高程，進行高速鐵路軌面長波不均勻沉降的動態檢測；

其中，所述使用雙目CMOS相機對CPIII點位進行自動捕捉定焦四攝測量的步驟包括：

雙目CMOS相機固連，雙目CMOS相機與慣導固連，傳感器參數及傳感器之間關系標定；

將雙目CMOS相機設置為固定焦距；

根據CPIII控制網坐標信息，使用自動控制系統調整雙目CMOS相機自動捕捉CPIII控制點標識并進行多次重復攝影；

使用CPIII控制點高程信息，根據慣性移動平臺雙目CMOS相機高程基準傳遞原理，推算攝影測量系統高程傳遞精度；

所述使用雙頻差分GNSS與里程計組合進行里程定位包括：

當測區環境位于曠野時，采用雙頻差分GNSS接收機+自架基站的測量模式，使用雙頻差分GNSS接收機的快速靜態測量模式獲得移動測量平臺的坐標，根據間隔2km以上的兩個GNSS觀測坐標對里程計測量的距離進行約束修正；

當測區環境位于城區時，采用雙頻差分GNSS接收機+CORS的測量模式，使用雙頻差分GNSS接收機的RTK測量模式獲得移動測量平臺的坐標，根據間隔2km以上的兩個GNSS觀測坐標對里程計測量的距離進行約束修正。

2. 根據權利要求1所述的高速鐵路軌面長波不均勻沉降動態檢測方法，其特征在于，所述獲取CPIII控制點固定樁工裝信息，根據CPIII控制點固定樁工裝信息設置攝影標識工裝的步驟包括： 獲取CPIII控制點固定樁工裝信息；根據攝影標識，結合CPIII控制點固定樁工裝情況，設置攝影標識工裝；采用內部金屬棒測釘和外部黑色圓形標識相結合的攝影標識工裝；

將所述攝影標識工裝按對應標準進行加工制作；將制作好的指定數量的攝影標識插入CPIII控制點固定樁中，每隔指定距離使用雙目CMOS相機對其進行拍照測量；按照一定的順序將不同的攝影標識依次插入不同CPIII控制點固定樁；根據攝影測量解算結果檢測攝影標識工裝的高程重復性安裝誤差與互換性安裝誤差。

3.根據權利要求1所述的高速鐵路軌面長波不均勻沉降動態檢測方法，其特征在于，所述采用視覺與慣導組合推算軌面位置和高程，進行高速鐵路軌面長波不均勻沉降的動態檢測的步驟包括：

D1、采用視覺/慣導組合推算軌面位置和高程，利用位移傳感器來測量軌道與基準的相對關系，得到高鐵軌面的沉降；

D2、進行高速鐵路軌面長波不均勻沉降的快速動態檢測；選擇指定長度的軌面長波段，根據得到的軌面位置和高程，采用一弦N點弦測法反演計算高速鐵路軌面長波不均勻沉降。

4.根據權利要求3所述的高速鐵路軌面長波不均勻沉降動態檢測方法，其特征在于，所述采用視覺/慣導組合推算軌面位置和高程，利用位移傳感器來測量軌道與基準的相對關系，得到高鐵軌面的沉降的步驟包括：

D11、通過測量移動平臺動態時空基準下的運動軌跡和姿態，得到高鐵軌面的位置和高程；

D12、根據姿態測量和里程測量遞推計算高程和位置的方式；

D13、利用三軸激光陀螺測量動態載體相對慣性空間的角增量，進而通過積分計算載體本身姿態角；

D14、根據每個計算周期內軌道里程測量系統測量的里程增量，利用載體姿態轉換出每個計算周期內載體在慣性空間的高程和位置變化，不斷遞推累積，實現載體位置和高程的測量；

D15、使用慣性基準法，既在運動的車體內建立一個慣性參考基準，通過對加速度計和陀螺儀的測量值進行解析計算得到一個基準；

D16、再利用位移傳感器來測量軌道與基準的相對關系，得到高鐵軌面的沉降。