[發(fā)明專(zhuān)利]一種鐵路軌道測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110515113.5
• 申請(qǐng)日: 2021-05-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112987063B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 覃乃軒;李斌;皮星;曹成度;梁旺;譚斌;鄭躍;韓冰;陳磊;李成建;王杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢縱橫天地空間信息技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01S19/45
• 分類(lèi)號(hào): G01S19/45;G01S19/47;G01S19/50;G01C21/16;E01B35/00;E01B35/12
• 代理公司: 武漢謙源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42251
• 代理人: 王力

本發(fā)明公開(kāi)了一種鐵路軌道測(cè)量方法，該方法包括：確定移動(dòng)設(shè)備在當(dāng)前采樣時(shí)刻的三維方向上的姿態(tài)角；將實(shí)時(shí)獲取的第一GNSS天線(xiàn)中心坐標(biāo)，與通過(guò)慣導(dǎo)傳感器測(cè)量得到的第二GNSS天線(xiàn)中心坐標(biāo)進(jìn)行融合，并將融合得到的目標(biāo)GNSS天線(xiàn)中心坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為PPK軌心坐標(biāo)；將PPK軌心坐標(biāo)，以及在當(dāng)前采樣時(shí)刻根據(jù)移動(dòng)設(shè)備在三維方向上的姿態(tài)角所確定的IMU坐標(biāo)進(jìn)行累加處理，得到當(dāng)前采樣時(shí)刻的軌道中線(xiàn)測(cè)量坐標(biāo)；在進(jìn)入到下一個(gè)采樣過(guò)程時(shí)，重復(fù)執(zhí)行確定移動(dòng)設(shè)備在三維方向上的姿態(tài)角步驟，直到結(jié)束所有的采樣過(guò)程時(shí)，根據(jù)各采樣過(guò)程中計(jì)算得到的軌道中線(xiàn)測(cè)量坐標(biāo)確定鐵路軌道的行進(jìn)軌跡。該方法能夠提高鐵路軌道測(cè)量效率，較好的適應(yīng)了軌道測(cè)量的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明軌道測(cè)量領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種鐵路軌道測(cè)量方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)鐵路的快速發(fā)展，以及鐵路運(yùn)營(yíng)速度的不斷提升，目前對(duì)鐵路軌道測(cè)量的控制要求也越來(lái)越高。

由于在軌道建設(shè)和軌道運(yùn)營(yíng)期時(shí)，需要對(duì)軌道進(jìn)行檢測(cè)，而目前一般所采用慣性導(dǎo)航組合獲取軌道的行駛痕跡，并每隔100m-200m停車(chē)一段時(shí)間，以獲取軌道定位控制點(diǎn)的坐標(biāo)，并以此為基準(zhǔn)，通過(guò)該定位控制點(diǎn)的坐標(biāo)對(duì)航跡進(jìn)行坐標(biāo)約束，進(jìn)而獲取軌道各處的坐標(biāo)。目前獲取軌道定位點(diǎn)坐標(biāo)的方法，多采用的是北斗或GPS衛(wèi)星定位技術(shù)。但受衛(wèi)星定位技術(shù)能力的限制，目前達(dá)到的測(cè)量效率極低，無(wú)法適應(yīng)軌道測(cè)量的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種能夠提高鐵路軌道測(cè)量效率的鐵路軌道測(cè)量方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種鐵路軌道測(cè)量方法，包括以下步驟：

確定移動(dòng)設(shè)備在當(dāng)前采樣時(shí)刻的三維方向上的姿態(tài)角；所述移動(dòng)設(shè)備設(shè)置在預(yù)設(shè)的鐵路軌道測(cè)量區(qū)間，并以預(yù)設(shè)的行駛速度向前移動(dòng)，所述移動(dòng)設(shè)備上設(shè)有慣導(dǎo)傳感器以及GNSS天線(xiàn)；

將通過(guò)GNSS天線(xiàn)實(shí)時(shí)獲取的第一GNSS天線(xiàn)中心坐標(biāo)，與通過(guò)所述慣導(dǎo)傳感器測(cè)量得到的第二GNSS天線(xiàn)中心坐標(biāo)進(jìn)行融合，并將融合得到的目標(biāo)GNSS天線(xiàn)中心坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為PPK軌心坐標(biāo)；

將所述PPK軌心坐標(biāo)，以及在當(dāng)前采樣時(shí)刻根據(jù)所述移動(dòng)設(shè)備在三維方向上的姿態(tài)角所確定的IMU坐標(biāo)進(jìn)行累加處理，得到當(dāng)前采樣時(shí)刻的軌道中線(xiàn)測(cè)量坐標(biāo)；

在進(jìn)入到下一個(gè)采樣過(guò)程時(shí)，重復(fù)執(zhí)行所述確定移動(dòng)設(shè)備在三維方向上的姿態(tài)角步驟，直到結(jié)束所有的采樣過(guò)程時(shí)，根據(jù)各采樣過(guò)程中計(jì)算得到的所述軌道中線(xiàn)測(cè)量坐標(biāo)確定鐵路軌道的行進(jìn)軌跡。

實(shí)施本發(fā)明的一種鐵路軌道測(cè)量方法，一方面結(jié)合GNSS定位技術(shù)以及慣導(dǎo)傳感器各自的測(cè)量?jī)?yōu)點(diǎn)，可以較為準(zhǔn)確測(cè)量軌道參數(shù)；另一方面，考慮將離散的采樣點(diǎn)軌道中線(xiàn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為連續(xù)的軌道中線(xiàn)坐標(biāo)，由此進(jìn)一步降低了計(jì)算復(fù)雜度，提高測(cè)量算法的執(zhí)行效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的一種鐵路軌道測(cè)量方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，其為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的一種鐵路軌道測(cè)量方法的流程圖，該方法包括：

步驟S102，確定移動(dòng)設(shè)備在當(dāng)前采樣時(shí)刻的三維方向上的姿態(tài)角；所述移動(dòng)設(shè)備設(shè)置在預(yù)設(shè)的鐵路軌道測(cè)量區(qū)間，并以預(yù)設(shè)的行駛速度向前移動(dòng)，所述移動(dòng)設(shè)備上設(shè)有慣導(dǎo)傳感器以及GNSS天線(xiàn)。

具體的，所述確定移動(dòng)設(shè)備在三維方向上的姿態(tài)角，包括：對(duì)慣導(dǎo)傳感器在上一采樣時(shí)刻輸出的角速度變化量進(jìn)行獲取，并在對(duì)所述角速度變化量進(jìn)行積分計(jì)算之后，根據(jù)當(dāng)前的積分計(jì)算結(jié)果確定移動(dòng)設(shè)備在三維方向上的姿態(tài)角。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，姿態(tài)角的計(jì)算，可參考以下步驟：