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北斗卫星系统应用之北斗GPS定位在高铁轨道位移检测

2022-09-09 10:47:23

随着近年来我国国民经济的持续高速发展，当前我国已经开展了多条高速铁路的建设。

高速铁路的出现，对传统铁路的设计、施工、监测、维护都提出了新的挑战。为保证高速铁路的正常运行，高速铁路对路基以及轨道的变形要求很高，当前路基以及轨道的监测均参考我国大坝安全监测规范以及相关的高速公路、岩土工程类监测规范，如何合理的布设高速铁路监测项目、监测方法等是目前高速铁路建设的一项重要任务，也是保证高速铁路建设、运行质量的重要手段之一。

对高速铁路而言，沉降监测是路基监测的重点，相应的规范规定对路基的沉降均提出了明确的标准。路基沉降监测有很多方法，根据测点布置的几何分布不同，主要可分为单点沉降、分层沉降、横剖面沉降以及纵剖面沉降。

高铁轨道位移监测图

轨道监测系统由轨道检测车、位置姿态测量系统、后处理系统、卫星基站、全站仪等组成。轨道检测系统由轨道检测车、位置姿态测量系统、后处理系统、卫星基站、全站仪等组成。

轨道监测系统

轨道检测车：作为检测系统载体，通过合理化的结构设计，使其不仅可搭载模块化检测设备，还可保证检测精度。
位置姿态测量系统：基于惯性/卫星组合测量原理，可实现两条钢轨数据的同步采集，对每根钢轨的、高低状态实现同步观测，为后处理提供测量信息。测量系统通过采用捷联惯导系统原理，结合惯性器件误差建模与补偿、惯性器件与卫星定位定向技术、全站仪等技术，实现轨道绝对参数的测量。
后处理系统：用于将位置姿态测量系统采集数据进行滤波平滑，获得高精度的测量输出，同时利用内嵌的轨参解算引擎，实现位置姿态测量数据向轨道检测参数的转换，进而输出轨道检测所需的参数集。

高速铁路轨道监测系统可实现基于北斗/惯性组合导航测姿的轨道形变、位移等信息获取，可实现测量铁轨轨距、高低、轨向等功能，输出可视化结果，依据检测设备记录的传感器原始数据离线解算轨道几何参数，为轨道健康监测提供高质量数据源，可全面满足峡谷、隧道等复杂地区的检测应用及日常高效率检测应用需求。

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