車載線路全斷面動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)研究.pdf

1、車載線路全斷面動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)是軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施全斷面動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)中一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)的子系統(tǒng)。掌握基礎(chǔ)設(shè)施的全斷面尺寸及其發(fā)展趨勢(shì)是確保軌道交通安全的基礎(chǔ)。車載式全斷面動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)由于效率高、對(duì)正常運(yùn)營(yíng)影響小等優(yōu)點(diǎn)，受到越來越多的重視。然而在動(dòng)態(tài)檢測(cè)時(shí)，測(cè)量設(shè)備在運(yùn)動(dòng)中由于振動(dòng)產(chǎn)生六個(gè)自由度的不確定性，嚴(yán)重地影響了測(cè)量的精度。因此，動(dòng)態(tài)測(cè)量設(shè)備必須能夠自動(dòng)校準(zhǔn)其運(yùn)動(dòng)過程中的姿態(tài)，即通過動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)的測(cè)量，來修正測(cè)量數(shù)據(jù)。 本文采用慣性

2、導(dǎo)航的原理，通過卡爾曼濾波算法將線路激勵(lì)模型、車體振動(dòng)模型、陀螺儀和加速度計(jì)的測(cè)量模型及數(shù)據(jù)融合在一起，最大限度地發(fā)掘數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性，獲得高精度的車體運(yùn)動(dòng)六自由度姿態(tài)信息。將獲得的車體姿態(tài)信息用以補(bǔ)償斷面測(cè)量數(shù)據(jù)，從而得到準(zhǔn)確的全斷面尺寸。 論文在確定系統(tǒng)方案的基礎(chǔ)上，首先通過詳細(xì)的推導(dǎo)和計(jì)算，建立了車體振動(dòng)模型；利用三角級(jí)數(shù)疊加的方法建立了線路的激勵(lì)模型，結(jié)合傳感器測(cè)量模型得到完整的動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)模型。針對(duì)線性系統(tǒng)和非線性