[發明專利]基于自由標靶的高速磁浮軌道梁精密定位方法

在審

• 申請號: 202210217693.4
• 申請日: 2022-03-08
• 公開（公告）號: CN114319142A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 王鵬;李廣宇;石德斌;譚兆;李新增;王健;王夢林
• 申請（專利權）人: 中國鐵路設計集團有限公司
• 主分類號: E01D21/00
• 分類號: E01D21/00;E01B25/30;G06F30/20
• 代理公司: 天津市君硯知識產權代理有限公司 12239
• 代理人: 劉雅爽

本發明公開了一種基于自由標靶的高速磁浮軌道梁精密定位方法，屬于鐵路測繪技術領域，包括S1、根據偏角檢測法，計算標靶點所在的平面線型；S2、根據標靶點所屬的平面線型，將標靶點測量坐標系轉換為對應線型的線路坐標系；S3、根據標靶點的線路坐標系以及標靶點與高速磁浮軌道梁的位置關系，計算定位過程中標靶點的調整量。實現了測量標靶在磁浮軌道梁上自由擺放可對磁浮軌道梁進行精密定位，避免了在軌道梁上進行鉆孔破壞其整體性，并且提高了作業效率。

技術領域

本發明涉及鐵路測繪技術領域，尤其涉及基于自由標靶的高速磁浮軌道梁精密定位方法。

背景技術

高速磁浮作為一種新型尖端軌道交通技術，我國已經開展了時速600公里高速磁浮交通系統的研制，并將其列為科技部國家重點研發計劃“先進軌道交通”重點專項課題，目的是研制具有我國自主知識產權的時速600公里高速磁浮工程化系統和產業化能力，并形成具有國際普遍適應性新一代高速磁浮交通系統核心技術體系及標準規范體系。高速磁浮工程作為高難度、高精度的特種工程，對測量的精度要求十分嚴苛，尤其是磁浮工程中的最關鍵步驟——軌道梁精調，其精度直接影響了磁浮列車的運行速度、平穩性和安全性。

針對高速磁浮軌道梁精密定位的研究現狀，開展相關研究，解決填補技術的空白。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種基于自由標靶的高速磁浮軌道梁精密定位方法，實現了測量標靶在磁浮軌道梁上自由擺放可對磁浮軌道梁進行精密定位，避免了在軌道梁上進行鉆孔破壞其整體性，并且提高了作業效率。

為了實現上述目的，本發明的一種基于自由標靶的高速磁浮軌道梁精密定位方法，包括如下步驟：

S1、根據偏角檢測法，計算標靶點所在的平面線型；

S2、根據標靶點所屬的平面線型，將標靶點測量坐標系轉換為對應線型的線路坐標系；

S3、根據標靶點的線路坐標系以及標靶點與高速磁浮軌道梁的位置關系，計算定位過程中標靶點的調整量。

進一步優選的，所述平面線型包括直線型、曲線型和緩和曲線型。

進一步優選的，所述根據偏角檢測法，計算標靶點所在的平面線型，包括以下方法：

遍歷所有平面線型的特征點，尋找與標靶點距離最近的特征點作為本特征點；

計算標靶點與本特征點所連直線的方位角與本特征點沿線路切線方向的方位角之差的絕對值 ；

若，則該標靶點位于本特征點和下一特征點之間；則標靶點屬于本特征點和下一特征點之間形成的線型類型；

若，則該點位于本特征點和上一特征點之間，則標靶點屬于本特征點和上一特征點之間形成的線型類型。

進一步優選的，在S2中，當標靶點所屬的平面線型為直線型時，按照以下方法，將標靶點測量坐標系轉換為對應線型的線路坐標系；

根據原標靶點P的坐標及直線表達式，

計算標靶點P到所屬直線型兩特征點所夾直線的垂直距離；

將所述垂直距離，作為標靶點的偏距；

根據偏距和標靶點P到其中一個特征點的距離，計算標靶點的里程。

進一步優選的，在S2中，當標靶點所屬的平面線型為曲線型時，按照以下公式，將標靶點測量坐標系轉換為對應線型的線路坐標系：

其中，圓曲線圓心O點的坐標為，圓曲線特征點HY至圓心O點的方位角，標靶點P至圓心O點的方位角為；為圓曲線特征點HY的設計里程。

進一步優選的，在S2中，當標靶點所屬的平面線型為緩和曲線型時，按照以下步驟，將標靶點測量坐標系轉換為對應線型的線路坐標系：

將與標靶點距離最近的平面曲線特征點作為起算點，通過方位角搜索法進行迭代運算，尋找標靶點沿法線方向在緩和曲線上的投影點，計算標靶點到投影點的垂直距離作為緩和曲線段標靶點的偏距。