[发明专利]高精度快速定位方法

说明书

本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种高精度快速定位方法。本发明利用卫星定位技术，通过固定的轨道沿线建设的多个基站和轨检小车上的三个天线同步观测约一定时间，从而计算出轨检小车停止观测点处的三维坐标，精度±2mm。本发明利用卫星定位技术实现高铁轨道上轨枕的绝对测量，不受天气影响，可全天候作业，不依赖CPIII坐标的影响，作业效率大大提高，一个天窗4小时，可测量2～3公里。

技术领域

本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种高精度快速定位方法。

背景技术

随着我国高速铁路的快速发展，运营速度的不断提升，对高速铁路轨道的平顺性要求也越来越高。高铁轨道平顺性检测内容包括外部几何参数的测量和内部几何参数的测量，外部几何参数的测量也称为绝对测量，目的是测量轨道的空间三维坐标，以评估轨道长波的不平顺性问题。

目前绝对测量主要是基于CPIII控制点，采用全站仪设备，测量轨道上每个轨枕的三维坐标。工作过程为，首先将全站仪在测试段内自由设站，利用附近的6～8个CPIII点后方交会计算出全站仪位置的三维坐标，然后将轨检小车推到轨枕处保持静止，再利用全站仪测量小车停止位置处的三维坐标，进而测出轨枕的三维坐标。

但是上述方式具有以下缺点：

1)基于自动化全站仪的测量系统，测量时其极易受外界环境，如温度、湿度、光线、能见度和风速等影响；

2)同时由于其自身不带有固定的参照系统，需借助对足够的布设在轨道沿线两侧，间隔60米的CPⅢ控制点的观测才能完成轨道检测任务；

3)效率低，一个作业小组，一天开窗4小时，至多只能测300米线路的轨道三维坐标。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种高精度快速定位方法，能够对高铁轨道的空间三维坐标进行测量，不依赖CPIII，节约大量的成本；同时利用卫星定位技术，不受天气气候的影响，可全天候进行测量。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高精度快速定位方法，包括以下步骤：

(1)在固定的轨道沿线建设多个基站，通过基站获取实时GNSS卫星数据；

(2)将装有北斗三天线及一体化接收机的轨检小车放置于轨道上，并推至要测量的观测点静止约10分钟；

(3)轨检小车通过北斗三天线及一体化接收机获取同步观测GNSS卫星数据；

(4)利用轨检小车上的GNSS卫星数据和离轨检小车最近处的基站的GNSS数据进行解算计算出静止处轨枕的高精度三维坐标。

作为一种优选的方案，(1)的步骤为：

在轨道沿线两侧每个1公里建设一个固定的GT-GNSS基站，所述基站主要用于采集GNSS卫星数据，并通过网络将数据送到数据处理中心或存储在接收机内进行处理，获得基站的精确坐标。

作为一种优选的方案，轨检小车包括三滚轮车体、三个卫星接收天线、一体化轨检卫星接收机、惯导系统、PC机；三个卫星信号接收天线分别安装在轨检小车横梁和纵梁上；一体机安置在横梁中间，小车上装有惯导系统和PC机。

作为一种优选的方案，三个卫星信号接收天线固定在轨检小车上，卫星信号接收天线接收GNSS信号获得观测数据；一体化轨检卫星接收机解调出三组原始观测数据，三组原始观测数据通过网口上传给轨检小车车上的PC机，PC机同步记录惯导数据；PC机的程控解算单元用来分别提取轨检车的惯导数据与GNSS原始观测值数据进行联合解算，并将结果进行存储和显示；CPU单元控制设备各模块、单元的接收、存储、解算、显示工作；电源模块为各模块、单元提供工作电源。

作为一种优选的方案，惯导系统记录轨检车在运动过程中的三维状态。