检索结果-南通市图书馆

作者：周武星武汉大学

学位级别：硕士

高速铁路被誉为国家经济发展的大动脉,过去十多年来,我国高速铁路网高歌猛进,高铁里程遥遥占据全球第一,且与世界各国的差距正在拉大。高铁带动各行各业经济增长不可估量,不仅能带来票务等短期经济利益,更能通过加速人口流动创造长期的... 详细信息

高速铁路被誉为国家经济发展的大动脉,过去十多年来,我国高速铁路网高歌猛进,高铁里程遥遥占据全球第一,且与世界各国的差距正在拉大。高铁带动各行各业经济增长不可估量,不仅能带来票务等短期经济利益,更能通过加速人口流动创造长期的社会价值,拉动区域和全国的经济增长。铁道轨道在使用过程中会逐渐偏离设计值,产生轨道形状的改变,在列车高速运行下,即使是微小形变也会产生巨大的轮轨破坏力。为了保障列车的运行安全和乘客的乘坐舒适度,高铁轨道需要定期精测精调,使得30m弦长的限差维持在2mm以内,300m弦长限差维持在10mm以内。用于既有线路的轨道不平顺性检测的时间十分有限,通常为凌晨0点至5点。高铁里程的增加和速度的提升加大了轨道检测的工作量,目前用于轨道检测的主流设备是以全站仪为核心设备的静态检测仪,其精度达标但检测速度过慢,急需开发新的检测设备。全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,gnss）和惯性导航系统（Inertial Navigation System,ins）的组合综合了各传感器的优势,弥补了各自的劣势,能实现高精度、连续可靠的移动测量,具有实现精确快速轨道检测的潜力。本文以此为背景,开展了基于gnss/ins组合系统的高铁轨道不平顺性精密测量方法的研究,主要工作如下,1)推导整理了一套适用于gnss/ins组合导航系统的高铁轨道不平顺性指标的计算模型,给出了不同线型轨道偏差的计算模型,对于轨道设计文件不可用的情况,确定了依据姿态信息获取最优设计曲线的方案。2)针对直接使用gnss/ins位置的传统轨检算法噪声过大的问题,提出了一种改进的基于姿态变化的铁路轨道不平顺性检测算法（Attitude Variometric Algorithm,AVA）,通过推导侧向误差公式,从理论上对比了两种算法的区别。3)从轨迹域而非角度域的视角,论述了安装角对轨道不平顺性检测的影响性质和形式,并据此使用了旋转校正减弱安装角导致的系统偏差,旋转角由相似变换的整体最小二乘法拟合确定。4)通过使用半仿真数据探索了gnss信号失锁期间的AVA算法的精度维持能力,对比分析了AVA算法在gnss信号完全失锁下的性能。5)考察了gnss/ins轨道检测精度的影响因素,研究了相应的提升策略。针对常规Allan方差方法在高精度轨道检测应用场合精度不足,结合高铁轨道的刚性结构特点,提出了基于轨道偏差重复性的惯导过程噪声最优化方法;研究了载体运动约束模型,分析了载体运动约束信息的实际精度和可用性,得出gnss信号质量良好的情况下运动约束效果有限的结论,并通过测试不同频率的载体运动约束数据检验了gnss失锁情况下的约束效果;探究了全站仪的引入对gnss/ins轨检结果的影响,分析了全站仪对gnss/ins的约束模式,确定了全站仪偏差约束的方案。6)进行了轨迹实际工程测试,在广西桂林和内蒙古分别进行实验,采集了两组轨道质量相差较大的实验数据。轨道质量良好时,轨向和高低两个方向的短波不平顺重复性均在0.2mm以内,长波不平顺性重复性均在2.5mm以内,短波不平顺性和参考值的外符合偏差的RMS值为0.3mm和0.4mm,长波不平顺性和参考值的外符合偏差的RMS值为1.8mm和2.0mm;轨道质量较差时,轨向和高低两个方向的短波不平顺和参考值的外符合偏差的RMS分别为0.18mm和0.28mm,长波不平顺性和参考值的外符合偏差的RMS值为3.4mm和5.2mm,施加200m间隔全站仪偏差约束后,轨向和高低长波不平顺的RMS值分别为1.4mm和1.8mm,改善了75%和65%。

关键词：高速铁路轨道不平顺性检测 gnss/ins组合系统 AVA算法过程噪声载体运动约束

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低成本惯性导航组件于普速铁路既有线动态测量中的应用

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浙江测绘 2021年第3期 35-37,34页

作者：陈壮志林一峰朱红昌董利利宁波市阿拉图数字科技有限公司宁波315000

本文简要介绍了低成本惯性导航系统以及gnss/ins组合系统,并且以宁西线数据为例,利用IE软件,对gnss/ins数据进行解算处理,将所得的结果通过与单纯的gnss数据比较,探讨了低成本惯性导航组件应用于普速铁路既有线动态测量的优势,得出了GNS... 详细信息

本文简要介绍了低成本惯性导航系统以及gnss/ins组合系统,并且以宁西线数据为例,利用IE软件,对gnss/ins数据进行解算处理,将所得的结果通过与单纯的gnss数据比较,探讨了低成本惯性导航组件应用于普速铁路既有线动态测量的优势,得出了gnss/ins联合观测数据比单独的gnss数据对特定点线上定位精度提高的结论。

关键词：惯性导航动态测量 gnss/ins组合系统数据精度

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改进的gnss/ins列车组合定位PF算法

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微处理机 2015年第6期36卷 40-43页

作者：王更生张翔华东交通大学信息工程学院南昌330013

针对列车组合定位融合估计的非线性问题,结合gnss/ins(Global Navigation Satellite System/Inertial Navigation System)列车组合定位当前发展的方向,给出了一般无迹粒子滤波(UPF)的基本过程。针对传统PF(Particle Filter)缺乏量测信息且计算量大而难以应用于gnss/ins组合导航中的问题,提出一种新的IUPF(Iterative Unscented Particle Filter)算法。它通过将IKF(Iterative Kalman Filter)的思想融入UKF(Unscented Kalman Filter),得到比较健壮的迭代无迹Kalman滤波(IUKF),由IUKF(Iterative Unscented Kalman Filter)产生的分布与真实的后验分布有更大的支撑重叠区域,提高了精度。并且运用全局采样到PF中,结合当前最新观测值对粒子集整体采用一次IUKF来产生建议性分布,减少了计算量。仿真模拟结果表明,IUPF与一般的UPF、PF相比,精度更高,算法计算量更小。

关键词：列车组合定位 gnss/ins组合系统 PF滤波迭代无迹粒子滤波全局采样建议性分布

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