[发明专利]一种基于加速度计的路形测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种路形测量方法，尤其涉及一种基于加速度计的路形测量方法。

背景技术

基于加速度计的路形测量，主要利用加速度计所检测到的检测梁纵向加速度信号并对其进行二次积分得到检测梁的纵向位移为主要计算参数而求得公路的纵断面，路形测量理论如图1所示。假设路面存在着一条如图所示的水平基线，Δ_z(t)是测量参数。由图中可以看出，Δ_z(t)的测量可以由基于加速度计换算的纵向位移z₂(t)与由激光传感器测量的相对距离z₄(t)，以及检测梁的点头倾角θ_y，联合得到。即：

Δ_z(t)＝Z₁-Z₀-z₃(t)＝Z₁-Z₀-[z₄(t)cos(θ_y)-z₂(t)]    (1)

其中，Z₁和Z₀是常数，可以忽略；z₄(t)为x里程处检测梁上激光传感器检测到的梁与路面的距离，为已知量；z₂(t)为x里程处检测梁相对于开始点的纵向位移，可以根据检测梁上的加速度传感器数据换算得到，即：

z2(t)=z2(0)+∫0tv(τ)dτ=z2(0)+v(0)t+∫0t∫0ta(τ)cos(θy(τ))dτdτ---(2)]]>

其中，z₂(0)是一个常数，不会影响路形的整体曲线形状，可以忽略；但v(0)是叠加在z₂(t)上的一个线性函数的斜率，相当于一个路面上的斜坡，因此不能忽略。

根据分析，在采集过程中，可以认为始终有θ_y(t)＝0，由(1)、(2)得：