一种改进的高铁无砟轨道检测方法

无砟轨道的静态检测通常是沿着轨道线路对轨枕逐个检测,这样做虽然能够满足工程精度的需要但是工作效率较低。文中通过比较不同的插值方法的优缺点,最终选择通过三次样条插值对静态轨道检测的隔轨数据进行处理,并结合贵广高铁检测工程在采用不同的测量方案下,对高铁线路直线段和曲线段的插值结果进行分析。并且用内插后的轨检数据结果与连续测量后得到的轨检数据进行比较,得出不同条件下最有效、最准确的测量与数据处理的实施方案,工程实践证明,文中提出的检测与数据处理手段具有准确性和高效性。     

基于GRP1000的无砟轨道精调测量研究

通过对GRP1000轨检小车测量原理、作业方法、影响精调精度因素、控制措施,以及我国高铁无砟轨道检测应用实施情况的研究,表明GRP1000轨检小车作为一种现代先进的轨检设备,适合我国高铁无砟轨道精调测量。使用该先进轨检设备对提高施工效率、保障施工质量具有重要作用。     

基于惯性导航系统的轨道检查仪双位置对准方法

为提高轨道检查仪惯性导航系统对准精度,提出适用于轨道检查仪的惯性导航系统双位置对准方法。该方法利用轨道检查仪掉头方式,实现惯导系统加速度计常值零偏补偿。选用0.1°/h光纤陀螺仪和200 μg石英挠性加速度计组成惯性导航系统,在一铁路路段进行轨道检测试验。试验结果表明,双位置对准方法能够有效去除惯性器件零偏误差导致的轨道参数检测误差,在轨检仪连续工作300 m的情况下,铁路轨道水平检测精度明显提高。     

高速铁路道岔精密测量方法及其精度分析

介绍了采用全站仪配合轨检仪进行高速铁路道岔精密测量的方法.采用误差传播定律,详细分析了该方法测量道岔区轨道各项参数的精度情况.以某客运专线高速道岔测量试验的数据,证明了本文介绍的方法确实可行,测量精度能够满足高速铁路道岔测量的精度要求,对目前高速铁路道岔测量具有参照价值.     

高轨飞行器精确导航的载波相位时间差分/捷联惯导紧组合算法

提出了基于载波相位时间差分与捷联惯导紧组合的方法对高轨飞行器进行自主导航,其中捷联惯导主要在飞行器进行轨道机动时使用,分析了载波相位观测方程中的误差因素,通过SRUKF建立了组合导航非线性滤波模型,研究了周跳检测与修复策略。研究表明,提出的导航方法避免了整周模糊度的求解和周跳的影响,因而可使导航系统具有高精度和高可靠性...     

一种融合轨检信息的GNSS动态单历元多路径误差提取方法

随着中国高铁的发展,全球导航定位系统(global navigation satellite system,GNSS)动态定位技术在列车定位及轨道检测中具有广阔的应用前景,但其精度目前难以满足轨道检测要求。多路径效应是影响GNSS动态定位精度的一个主要误差源,目前已有的多路径误差削弱方法大多适用于静态测量环境,尚无有效的方法削弱动态多路径误差。分别采用传统算法和以轨检几何信息作为约束条件的算法解算GNSS观测数据,并将受到多路径影响的测量结果与轨检信息进行对比分析,同时利用小波多尺度分解算法分离坐标残差序列中的多路径误差和噪声,得到"干净"的轨道坐标序列。实验结果表明,由于信息量增加,融合轨检信息的GNSS数据解算方法可以有效提取多路径误差和观测噪声;利用小波相关分析能进一步削弱坐标域中的多路径误差,提高GNSS动态定位的精度,满足高铁轨道测量的需求。     

倾斜摄影测量和惯导RTK在农村宅基地确权中的应用

贵州省地形复杂,地块破碎,农村宅基地形状不规则,且房屋多在植被高且茂密的地方,导致实地作业难度大、耗时多,常规RTK信号易被中断。针对该问题,本文考虑倾斜摄影技术和惯导RTK的优势,提出了一种倾斜摄影测量技术和惯导RTK技术在农村宅基地确权中的应用方法,旨在高效率地完成贵州省农村宅基地确权工作。在贵州省纳雍县董地乡新华村进行农村宅基地确权测量试验,采用全站仪对研究区的界址点点位、界址线边长及宗地面积的高精度观测进行验证,并从两个角度详细阐述了该方法的可行性:一是对全站仪数据和倾斜摄影技术图解法得到的数据进行对比分析和精度评定;二是对全站仪数据和惯导RTK解析法得到的数据进行对比分析。试验结果表明,倾斜摄影测量的图解法成果数据满足《地籍调查规程》(TD/T 1001—2012)中图解法1∶1000地籍图的要求,惯导RTK的解析法成果数据满足该规程中解析法二级精度的要求。基于此,该方法在农村宅基地确权中表现出精度高、操作性强、耗时低的优势,可为喀斯特山区农村宅基地确权提供一种可复制性强的参考方法。     

GPS接收机检定原理及检定数据自动化处理思路探讨

通过对GPS接收机检定原理进行深入研究,参照《全球定位系统(GPS)测量型接收机检定规程》,推导GPS接收机各项检定内容的精度评定公式,对GPS接收机检定数据自动化处理进行探讨,并编写相应的精度分析软件以实现检定数据自动化处理功能。     

轨检小车测量系统设计数据录入及模拟调整

轨道精密调整工作的主要内容是采用高精度全站仪配合轨检小车,对轨道静态几何参数及轨道的几何位置参数进行采集,并给出轨道调整量,以指导轨道精调施工。在一些相关的轨检小车说明书及工程论文中,对轨检小车的外业操作作业方法及注意事项描述较多,对轨检小车测量系统的设计数据录入及模拟调整等内容描述则较为简略。文中以南方高速铁路轨道检测系统为例,简述高速铁路轨道精调工作中轨检小车测量系统的设计数据录入及模拟调整的具体操作方法和相关的注意事项。     

轨道检查仪异常数据发现与定位

在使用0级轨道检查仪对有砟、无砟轨道进行快速检测时,轨道表面、内侧附着异物(碎砟、油污、线缆等)致使陀螺产生零点漂移,轨检仪陀螺零点漂移使检测轨道的横竖向偏差产生突变。通常测量现场偏远、网络信号弱,现场无法及时传输原始数据至内业,所以突变位置都是在内业处理时才能确定,这样将消耗大量人力物力。本文提出用重复测量波形对应峰值点较差作为突变评判指标,可以有效地将轨向高低较差中含有的系统误差分离出来,统计重复测量的轨向高低较差,把突变的轨向高低当作粗差,运用粗差探测算法找到突变位置,统计消除系统误差后的轨向高低较差的均值和方差,制定探测突变的阈值。按照分析统计算法编制成软件,通过实测数据检验,证明算法的正确性和有效性。     

GNSS/INS多传感器组合高速铁路轨道测量系统

高速铁路轨道必须保持高平顺性、高稳定性和高可靠性,这直接关系到高速列车高速、安全且平稳运行。高速铁路轨道测量至少包括控制测量、线路测量和变形测量等工作。传统高速铁路轨道测量方法存在测量周期长、维护成本高、检测效率低等问题。为此,本文提出了一种基于全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)/惯性导航系统(inertial navigation system,INS)多传感器组合的高速铁路轨道测量方法,并研制了相应的轨道测量系统。本文详细介绍了其主要构成和方法流程,并在实际高速铁路轨道精调工程中进行了应用示范。结果表明:该系统实现了轨道路基变形监测和高速铁路轨道不平顺绝对测量与相对测量的一体化,其轨道横向偏差精度2 mm、垂向偏差精度2 mm,变形点水平方向精度1 mm、垂直方向精度1.5 mm,显著提高了测量效率。     

轨道几何状态惯性检测系统零速姿态修正方法

为提高轨道几何状态惯性检测系统姿态精度,提出一种零速姿态修正方法,利用轨道几何状态惯性检测系统载体系横向及垂向速度为0的先验条件,构造Kalman滤波横向及垂向观测量。选用HT-50M型激光陀螺仪和JN-06A型石英挠性加速度计组成惯性导航系统,并进行现场检测试验。结果表明:在轨检仪连续工作300m情况下,零速姿态修正方法能够有效抑制惯性导航系统姿态误差增长,轨道检测精度提高2倍。     

GPS设备海上动态定位精度检测新方法

为解决GPS设备海上动态定位精度检测的问题,提出了利用高精度全站仪对GPS设备动态跟踪进行动态定位精度评定.阐述了检测基准数据的采集和处理,以及利用惯性测量设备提供的姿态数据将GPS定位数据归算到检测基准.简要介绍了进行动态定位精度评定所采用的方法,并对系统的误差进行了分析.最后通过实验验证了新方法的有效性.     

高速铁路轨道中长波平顺性参数计算方法

高速铁路轨道中长波平顺性参数的计算方法是高速铁路轨道精测与精调的核心技术,现有的中长波平顺性参数计算多采用以轨道点法向偏移量代替矢距差(即设计矢距与实测矢距之差)的近似计算方法。由于该算法忽略实测弦线端点偏差的影响,导致轨道实测轨向(高低)计算结果与严密算法计算结果存在一定的偏差。鉴于现有近似算法存在准确度低的缺点,文中在现有近似算法的基础上提出一种改进算法,并通过对轨道实测坐标数据的计算和对比,验证改进算法的可行性和准确性,并提高高铁轨道中长波平顺性参数计算结果的准确度,可为高速铁路轨道精测与精调提供参考。     

A combined algorithm of improving INS error modeling and sensor measurements for accurate INS/GPS navigation

Although the integrated system of a differential global positioning system (DGPS) and an inertial navigation system (INS) had been widely used in many geodetic navigation applications, it has sometimes a major limitation. This limitation is associated with the frequent occurrence of DGPS outages caused by GPS signal blockages in certain situations (urban areas, high trees, tunnels, etc.). In the standard mechanization of INS/DGPS navigation, the DGPS is used for positioning while the INS is used for attitude determination. In case of GPS signal blockages, positioning is provided using the INS instead of the GPS until satellite signals are obtained again with sufficient accuracy. Since the INS has a very short-time accuracy, the accuracy of the provided INS navigation parameters during these periods decreases with time. However, the obtained accuracy in these cases is totally dependent on the INS error model and on the quality of the INS sensor data. Therefore, enhanced navigation parameters could be obtained during DGPS outages if better inertial error models are implemented and better quality inertial measurements are used. In this paper, it will be shown that better INS error models are obtained using autoregressive processes for modeling inertial sensor errors instead of Gauss–Markov processes that are implemented in most of the current inertial systems and, on the other hand, that the quality of inertial data is improved using wavelet multi-resolution techniques. The above two methods are discussed and then a combined algorithm of both techniques is applied. The performance of each method as well as of the combined algorithm is analyzed using land-vehicle INS/DGPS data with induced DGPS outage periods. In addition to the considerable navigation accuracy improvement obtained from each single method, the results showed that the combined algorithm is better than both methods by more than 30%.     

惯导极区模拟测试船用IMU转换修正误差公式简化与分析EI北大核心CSCD

在中低纬度检验惯性导航极区性能的模拟测试系统中,基准误差造成的IMU转换修正误差是影响模拟测试精度的重要因素,本文讨论分析了其简化计算方法。采用转移前后地球球体模型下横向坐标系导航参数不变的基准轨迹转移原则,首先简述了模拟测试方法及IMU转换公式;其次,研究了IMU转换修正误差的计算方法,相比完整计算公式给出了适合船用的近似计算公式,并对其中的系数、各分量的量级及变化形式进行分析;最后,利用实测航次的导航参数,对比验证了公式计算的正确性。简化公式最大计算误差约为10%,可满足后续模拟测试中IMU误差的分析要求。     

基于B1C新信号的BDS/INS深组合改进的跟踪环路设计

针对北斗卫星导航系统/惯性导航系统(BDS/INS)的深组合定位系统,提出了一种利用惯性导航系统(INS)辅助B1C正交分量的信号跟踪算法,以解决定位过程中信号较弱致深组合定位系统失锁的问题. 该算法使用了考虑INS数据的卡尔曼滤波算法,并同时利用导频分量和数据分量构成本地码,对信号进行跟踪. 由该算法对实测数据计算,并利用传统算法进行对比,可以得出在弱信号的环境下跟踪环路较为稳定,伪距精度较高.      

视觉辅助下的室内惯导位姿修正

惯性导航系统可以短期内提供连续的高精度信息,但是误差会随时间增大,不能长期独立工作。而在大型仓库、地下停车场等室内卫星信号薄弱的场景中,传统的惯导+卫星组合方法也不再适用。针对该问题,本文提出了一种视觉与惯导组合定位的方法。本文研究的惯导+视觉组合的定位方法中,采用基于合作目标的单目视觉定位方法对惯导误差进行修正。对于惯导误差的修正方法,本文利用视觉定位的位姿信息建立量测方程,进行卡尔曼滤波,并选取合适的试验设备,通过实际试验对比验证了该算法对惯导系统误差的修正具有良好的效果。     

基于MEMS的室内定位误差修正方法研究

根据室内惯性定位存在误差累积的特点,建立广义似然比检测的方法进行零速度检测,利用Kalman滤波对检测到的"零速度"时刻进行零速修正(zero velocity update,ZUPT),从而有效降低系统累积误差。但行人行走过程中存在的无效振动,导致测得的加速度和角速度数据中出现明显的噪声,这对长时间定位精度产生较大的影响。文中提出在利用Kalman滤波进行误差校正之前首先采用Butterworth低通滤波滤除加速度和角速度数据中由无效振动引起的高频部分,即噪声部分,从而消除行人运动过程中的无效振动对定位精度的影响。