[发明专利]一种轨道交通装备导航数据处理系统及方法

说明书

本发明属于数据处理技术领域，涉及轨道交通设备定位导向数据的处理系统及方法。轨道交通装备导航数据处理系统，包括：地质判断模块、自适应选择模块；所述地质判断模块用于根据输入的超前钻数据判断前方地质类型，将其分为正常地质和非正常地质两种类型；所述自适应选择模块用于根据不同的地质类型选择不同的处理方式对激光导航数据进行修正处理。本发明的有益效果是：将超前钻的数据输入到该处理系统中作为地质判断依据，并根据地质类型选择合适的数据处理方法，对导航数据进行修正处理，再将修正后的导航数据输出，从而实现了定位系统与设备本体之间的闭环控制，能够较好的适应各种工况，实现大型轨道交通装备掘进线路的高精度、高准确性。

技术领域

本发明属于数据处理技术领域，涉及轨道交通设备定位导航数据的处理系统及方法。

背景技术

大型轨道交通掘进装备(TBM)上都会配有激光导航系统，导向定位系统是保障大型轨道掘进设备定位精度的核心组成部分，通过此系统可以精确地监测TBM在掘进时的位置，并实时计算掘进设备与隧道设计中线的偏差，供设备操作者及时调整轨道设备的掘进方向，使其精确的按隧道的设计方向掘进。

传统导航定位系统计算出偏差后直接传输到操作室上位系统，在正常工况下此系统定位精度基本能够满足工况要求。但是在破碎带、断层等特殊地质情况下，普通的定位系统就不能很好的实现高精度自动定位，往往需要人工进行校正，对隧道施工的进度产生了严重影响。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中轨道交通设备的定位系统无法在特殊地质条件下精确定位的技术问题，提供一种对导航数据进行处理的系统和方法，以达到能够适应破碎带、断层等特殊地质工况的高精度定位的目的，满足隧道施工的要求。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种轨道交通装备导航数据处理系统，包括：地质判断模块、自适应选择模块；

所述输入模块用于将激光导航系统和超前钻的数据输入系统；所述地质判断模块用于根据输入的超前钻数据判断前方地质类型，将其分为正常地质和非正常地质两种类型；

所述自适应选择模块用于根据不同的地质类型选择不同的处理方式对激光导航数据进行修正处理。

进一步地，所述的非正常地质类型包括破碎地带和断层地带。

进一步地，所述的自适应选择模块包括滤波模块和非线性补偿模块；正常地质选择滤波模块进行数据处理；非正常地质选择非线性补偿模块进行数据处理。

进一步地，所述的数据处理系统还包括输入模块，所述的输入模块用于将导航数据和超前钻的数据输入系统。

进一步地，所述的数据处理系统还包括输出模块，所述的输出模块用于输出修正后的导航数据。

为了解决本发明的技术问题，本发明还提供一种轨道交通装备导航数据处理方法，包括：

(1)通过输入的超前钻数据判断前方地质数据，设σ为地质数据，设正常地带为σ＝1，设破碎地带等非正常地质为σ＝2；

(2)根据前方的地质类型选择自适应滤波处理或非线性补偿处理，对输入的激光导航数据进行处理，设F(x₁)为自适应滤波函数，F(x₂)为非线性补偿函数，Y(x)为信号输出，则：

(3)将经过处理的激光导航数据输出。

进一步地，所述自适应滤波处理中，采用去掉极值地均值滤波方法：

n为导向系统数据的个数，为n个数据中的最大值，为n个数据中的最小值。