高速磁浮轨排平面控制网精密测量技术研究

磁悬浮列车凭借其无轮轨阻力、高速及节能被视为轨道交通史上的一大变革。由于高速磁浮列车的运行速度要远快于目前高铁350 km/h的运行速度,那么对磁浮轨道梁及其他部件的安装精度便必然会提出更高的要求,对磁浮轨道的平顺性也必然提出更高的要求。如何建立高精度的CFⅢ平面控制网成为迫切需要解决的问题。基于自由测站边角交会网测量原理和新型测量设备激光跟踪仪,本文研究了一种新的CFⅢ平面控制网测量方法,并进行了相关实验分析,证明可大幅提高高速磁浮轨道平顺性测量效率和精度。     

高速磁浮轨道安装测控高程控制网测设实验及其精度分析

针对高速磁浮交通工程轨道安装测控的精度要求,设计了一段长度约为350 m的实验用的磁浮轨道安装测控高程控制网(CFIII),并在实验网中分别使用电子水准仪进行一等水准测量和激光跟踪仪进行三角高程间接高差测量,以实验研究分别用这2种仪器及其对应的测量方法建立CFIII高程控制网的精度及其可行性。通过对实测数据的处理与分析,认为采用现行DS05级电子水准仪的一等水准测量和采用激光跟踪仪的间接高差三角高程测量,均能够达到高速磁浮轨道安装测控高程控制网相邻点高差中误差小于0.25 mm和高程中误差小于0.5 mm的精度要求。     

CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道施工精调质量控制

CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道施工精调质量直接影响到高速铁路轨道的平顺度,提高精调精度减小轨排中线、高程偏差值是降低长轨静态精调扣件更换率最有效的措施,结合宝兰高铁无砟轨道施工精调实践,对轨排施工精调中几个常见问题产生的原因进行了分析,总结了消除和预防类似问题的技术措施,对提高无砟轨道施工质量,降低无砟轨道施工成本具有一定的参考和借鉴意义.     

星载光学天文定位的空间目标轨道确定方法

针对地基测量存在时间与空间上的盲区问题,该文研究了天基光学跟踪轨道确定方法,对天基光学测量天文图像处理原理、平台轨道设计问题进行了研究。详细给出了数值法天基光学轨道确定的动力学定轨过程。通过低轨地球轨道(LEO)卫星对中轨地球轨道(MEO)卫星测定轨,在平台轨道误差20 m,测量精度5″,2 d弧长定轨情况下定轨精度达到几十米。LEO平台对地球静止轨道(GEO)平台在平台轨道误差20 m,测量精度5″,轨道确定精度在200 m以内。在LEO跟踪GEO时候,因任务的需求可能会存在单圈次只能短时测量的情况,针对只有单圈30 s的测量弧段,3圈可以达到千米量级,而5圈则可以达到几百米定轨精度。通过对不同场景下的轨道确定精度分析,证实了该文方法的有效性,为相关非合作目标定轨提供一定的参考。     

无砟轨道精密测量控制系统研究与应用

以高速铁路无砟轨道精密施工控制测量系统研究新技术成果为依托,详细介绍了该技术成果的总体思路、技术特点、参数指标、数学模型、关键技术、应用实例等测量控制系统研究,其中对开发的测量软件、轨检小车、工装器具等新技术、新装备进行精度比较和数据稳定性测试,该技术在多个工程项目的轨道精调测量中得到实践应用,在保证测量精度,充分利用既有仪器设备,减少仪器设备再投入,为今后类似工程施工提供有效技术支持,其社会、技术、经济效益明显。     

惯导型轨检仪轨道测量精度检测方法研讨

根据当前轨检仪检定规程中尚不明确的部分,提出了更加合理的检测轨检仪实际测量精度的方法。介绍了测量检测场地轨道基础数据的方法,以及如何对轨检仪轨道测量实测数据进行精度分析。最后以某惯导型轨检仪的实际检测为例,对比了本文方法与检定规程方法的差异,验证了本文方法的正确性,并对所检测轨检仪的实际轨道测量精度进行了统计分析,可为惯导型轨检仪的检测方法和工程应用提供参考依据。     

客运专线精密定轨测量方法研究

以客运专线精密定轨CPIII"自由设站边角交会"平面控制网为基础,对高速铁路无碴轨道精密定轨测量技术进行分析研究。文中首先对全站仪自由重叠设站精密定轨测量技术进行理论研究和误差分析,然后对小车棱镜点测量方法和测量精度进行分析。这对于目前客运专线和无碴轨道城际铁路的精密定轨测量具有一定的指导意义。     

基于CPIII的地铁轨道施工测量技术研究

随着城市轨道交通建设向城际交通发展,地铁列车运行时速也大大提高,轨道工程面对列车运行平顺性和乘坐舒适性等方面有了更高的要求,而传统铺轨基标的测量方法很难满足轨道高平顺性和高稳定性的要求。通过将高铁CPIII测量技术结合无砟轨道铺轨测量、轨道精调检测等技术引入到城市地铁的轨道施工中,研究了城市地铁轨道施工中CPIII控制网的布设、观测和数据处理方法,提出了基于CPIII测量技术的整体道床轨排粗调、轨排精调、轨道精调技术,并在南京地铁某城际线轨道工程实例中加以验证。通过轨道静态检测和动态检测结果显示,铺设的轨道均满足设计及规范要求,实现了南京地铁某城际线轨道的精调。通过对两种测量技术铺设轨道的平顺性检测结果比较,可知采用基于CPIII的地铁轨道测量技术比传统的铺轨基标方式具有精度高、安全可靠、有利于地铁轨道施工高效开展以及有利于运营后轨道的检测与维护等优点。     

JASON-3卫星星载GPS厘米级精密定轨

针对JASON-3卫星精密定轨方法和轨道精度检核的关键问题,该文利用4d的星载GPS观测数据,基于简化动力学定轨方法实现JASON-3精密定轨,并提出采用内部符合和外部符合两种方法对解算轨道进行检核。通过重叠轨道对比,径向、切向和法向轨道精度均在0.5cm左右;将解算的简化动力学轨道与DORIS国际服务组织(IDS)的多任务精密卫星测高、卫星定轨和定位地面部分提供的SSA精密轨道进行对比,4d的轨道精度在径向、切向和法向分别达1.57～2.18cm、2.22～3.55cm和2.60～2.89cm。实验结果表明,JASON-3测高卫星的简化动力学轨道精度达厘米级,满足该卫星对轨道精度的要求。     

基于自发自收测距的GEO卫星精密定轨

对于基于伪距测量模式的GEO卫星定轨,需要星地时间同步和站问时间同步的支持,因此卫星钟差和接收机钟差的精度直接制约了GEO卫星的定轨精度.自发自收式测距的观测数据并不含有卫星钟差和接收机钟差信患,定轨解算中避免了钟差精度带来的影响,可以实现GEO卫星的精密定轨.此处采用GEO卫星的自发自收武测距数据进行精密定轨试验,分析和讨论了基于自发自收式测距的GEO卫星精密定轨策略,提出了卫星轨控后轨道快速恢复的定轨策略.试验结果表明:轨道的内符R方向精度为1.615 m,位置精度为11.642m,定轨残差为0.279m;轨道恢复1 h后的定轨位置精度优于60m,恢复6 h后的定轨位置精度优于15m,定轨残差在0.15 m左右.     

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.     

用单频GPS数据实现低轨卫星动力学法定轨研究

采用星载GPS双频观测数据,低轨卫星定轨的精度可以达到厘米级。采用GRACE A卫星的星载GPS观测数据,分别基于单频数据(C/A和L1)的半合组合观测量和双频数据的消电离层组合观测量,采用动力学低轨卫星定轨方法,解算了7d的GRACE A卫星轨道,解算结果与德国地学中心发布的快速科学轨道进行对比分析,并通过卫星激光测距观测数据进行检核。结果表明,通过半合组合观测量定轨得到的结果,在径向R、切向T、法向N方向的均方根误差平均值分别为7.9cm、20.1cm和5.5cm,三维定轨精度平均为22.8cm,利用卫星激光测距数据进行检核,残差平均值为-1.8cm,均方根误差为8.6cm。证明了采用单频观测数据进行定轨的可行性,并且定轨精度可以达到一般低轨卫星定轨精度的要求。     

客运专线无碴轨道精密定轨测量方法及精度分析

客运专线无碴轨道精密定轨测量采用智能型全站仪,并在全站仪中加载专用的数据采集软件,完成数据的自动采集、自动记录和自动检核等任务.测量结束后,通过专用的数据处理软件进行数据的平差处理及其精度分析.文中以客运专线无碴轨道CPIII后方交会控制网为基础,对全站仪自由重叠设站的精密定轨测量技术进行理论研究和误差分析,对小车棱镜点测量方法和测量精度进行分析.     

星地SLR和星间链路的BDS-3卫星精密定轨EI北大核心CSCD

目前,BDS-3卫星上已全部搭载星间链路设备,可利用星间双向测量数据分离卫星相对钟差和相对几何距离解耦卫星轨道和钟差,再把星间距离作为观测量结合地面测量数据进行星地星间联合定轨。人卫激光测距(SLR)技术不受载波相位模糊度、钟差等因素的影响,数据处理过程相对于GNSS技术的数据处理更简单,可以作为一种独立于GNSS观测技术的测量手段。所有BDS卫星上已搭载激光角反射器,因此本文利用2020年1月北斗星间链路数据及少量SLR数据对11颗BDS-3卫星(MEO/IGSO/GEO)进行联合精密定轨试验。分析结果表明,基于SLR和星间链路的3类轨道类型的BDS-3卫星定轨精度相当,轨道精度径向为4.2 cm,三维精度为30.2 cm;卫星轨道预报12 h和24 h MEO卫星三维精度约40.0 cm,IGSO三维精度优于60.0 cm;GEO卫星三维精度约1.0 m。在精密定轨的同时解算地球自转参数(ERP),由于激光数据量少,极移精度约3.0 mas,日长变化精度为0.35 ms。利用少量SLR观测数据和星间链路测量数据联合可以实现导航卫星的高精度定轨,如果能够对BDS卫星加强激光观测,有助于提升轨道精度,为BDS自主可控空间基准参数解算提供参考。     

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。     

BDS/GPS非差“一步法”融合定轨数据质量及精度分析

目前BDS/GPS融合定轨方法主要为"两步法"融合定轨。但在解算过程中,两个系统之间存在系统偏差会使BDS定轨精度下降。为降低融合定轨中系统偏差对轨道精度的影响,采用B1/B3和L1/L2频点组合的非差"一步法"融合定轨的方法,把BDS和GPS卫星置于同一参考框架下进行定轨,并对B1/B3频点的数据进行质量分析。结果分析证明,B1/B3频点数据质量优于B1/B2频点数据质量;"一步法"非差融合定轨获取的BDS轨道精度也优于"两步法"融合定轨获取的BDS轨道精度。其中BDS-MEOIGSO卫星定轨精度优于100 mm;BDS-GEO卫星定轨精度优于1 000 mm。     

跨座式单轨曲线PC轨道梁线形控制技术

芜湖轨道交通1号线、2号线一期工程,采用跨座式单轨列车系统,列车通过橡胶轮胎环抱梁体进行行驶,以保持行驶的稳定性。PC轨道梁不仅是承重的梁体结构,同时也是约束车辆行驶的轨道。轨道梁具有梁型多样、线形多变、精度要求高的特点,要求一次浇筑成型。因此,控制好梁体的线形是保证梁体制造精度的关键。通过运用测量新技术和新工装设备,介绍了PC轨道梁线形调整的顺序、方法、技术要求,阐述了曲线PC轨道梁在预制、变形观测及竣工测量过程中的线形控制技术,并运用三维激光扫描技术对梁体进行扫描检测,提高了测量效率,满足了设计精度要求,达到了预期的效果,对修建同类工程具有重要的指导意义。     

卫星立体定位的仿真分析

本文从共线条件方程和前方交会的几何条件出发,推导了异轨和同轨模式下卫星立体定位的精度计算公式,仿真分析了轨道和姿态参数测量精度对卫星测绘能力的影响。实验结果表明,本文推导的精度计算公式正确合理。     

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。     

资源三号卫星激光测距定轨精度分析

基于卫星激光测距定轨是目前遥感卫星在轨位置测量的重要手段之一,其测量精度关系到遥感卫星的应用水平。为了分析我国首颗民用立体测绘卫星——资源三号携带的国产激光角反射器在轨运行情况,该文利用全球激光联测期间卫星激光测距数据与GPS事后联合定轨结果,从遥感影像几何定位和轨道预报两个方面定量分析和评价卫星激光测距参与的定轨精度。试验表明,基于卫星激光测距与GPS定轨结果,影像几何定位无控精度较实时定轨精度提升1~2m,有效提升了卫星影像几何处理精度;轨道预报1d星下点位置较实际过境轨迹偏差优于250m,2d优于500m,1d预报侧摆精度达到0.035°,满足检校外业和成像计划精度需求。