[发明专利]一种基于多模导航系统的轨道检测系统和数字化地图生成方法

权利要求书

1.一种基于多模导航系统的轨道检测系统，其特征在于：包括轨检仪本体、卫星信号接收装置、用户终端，

所述轨检仪本体设置于铁路轨道上并沿铁路轨道运动；

所述的信号接收装置包括安装于轨检仪上的卫星定位信号接收机；

所述的用户终端包括互相通信连接的数据处理单元、存储单元和显示装置，所述的数据处理单元通信连接信号接收装置，所述的存储单元和显示装置分别通信连接数据处理单元。

2.一种基于多模导航系统的铁路轨道检测的数字化地图的生成方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的基于多模导航系统的轨道检测系统，包括以下步骤：

步骤一：沿铁路轨道移动检仪本体，并利用信号接收装置采集沿途的坐标信号；

步骤二：将步骤1中得到的坐标信号经数据处理单元进行差分处理，得到精确坐标并储存在储存单元中；

步骤三：利用精确坐标生成数字化地图。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的步骤二的具体步骤为：

步骤1，按零基线法连接卫星信号接收装置，将接受装置设置于沿铁轨轨道移动的物体上并进行卫星信号接收；

步骤2，接收到卫星信号后，计算表示定位卫星星座的拓扑结构对用户等效距离误差放大程度的GDOP值，取同一历元中GDOP值最小的四颗星作为解算用卫星；

步骤3，采用卡尔曼滤波方法检测各历元是否发生周跳，将出现周跳的历元剔除后的数据作为可用数据；

步骤4，采用LAMBDA法固定整周模糊度；

步骤5，根据步骤2、3、4的结果计算各采样点坐标。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的步骤1中，所述的零基线法连接卫星信号接收装置，是设置两台接收机，并通过功率分配器连接同一根天线，选择同样的星座及基站。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的步骤1中，在通过零基线法接收到卫星信号后，将卫星信号数据再进行差分处理。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的步骤2中，GDOP值V_GDOP通过以下公式计算：

$V_{GDOP}=\sqrt{trace{(H^T*H)}^{-1}}$

其中，H为导航系统测量矩阵，trace是指矩阵(H^T*H)对角线元素之和，H^T是矩阵H的转置矩阵；

$H=\left[\begin{array}{ccccc}{\mathrm{\α}}_X^1& {\mathrm{\α}}_Y^1& {\mathrm{\α}}_Z^1& 1& 0\\ \begin{array}{c}.\\ .\\ .\end{array}& \begin{array}{c}.\\ .\\ .\end{array}& \begin{array}{c}.\\ .\\ .\end{array}& \begin{array}{c}.\\ .\\ .\end{array}& \begin{array}{c}.\\ .\\ .\end{array}\\ {\mathrm{\α}}_X^n& {\mathrm{\α}}_Y^n& {\mathrm{\α}}_Z^n& 1& 0\end{array}\right]$

其中，表示第i颗卫星方向余弦。