[发明专利]一种基于INS/GNSS与全站仪组合使用的轨道几何参数测量方法

摘要

本发明提供一种基于INS/GNSS与全站仪组合使用的轨道几何参数测量系统及方法。包括T型车体组件、INS/GNSS惯性传感器组件/导航卫星接收天线移动站组件、导航卫星接收天线基站组件、全站仪组件、反射镜组件、轨距测量组件、高精度里程计组件、测量系统控制计算机组件。具备上述结构的INS/GNSS与全站仪组合使用的轨道几何参数测量系统及方法，在测量区间内，全站仪、INS/GNSS两种测量方法在各测量段交替使用；全站仪在每一测量段的起点、终点使用，提供轨道两点绝对几何参数测量值；INS/GNSS在每一测量段内连续使用，提供各段两点间相对几何参数测量值；两者测量值无缝衔接；前者两点绝对几何参数测量值作为后者在该段内的完整性约束，保证后者在该段内能够满足测量精度要求。

主权项

一种基于INS/GNSS与全站仪组合使用的轨道几何参数测量系统，其特征在于：包括T型车体组件(1)、惯性传感器组件(2)，导航卫星接收天线移动站组件(3)、导航卫星接收天线基站组件(4)、全站仪组件(5)、棱镜组件(6)、轨距测量组件(7)、高精度里程计组件(8)、测量系统控制计算机组件(9)、CPIII测量点基座(10)和推杆组件(11)；T型车体组件(1)是轨道几何参数测量用的可移动刚性测量平台，由纵梁(1‑1)、横梁(1‑2)和三个行走轮(1‑3)组成，三个行走轮(1‑3)装有一个具有刹车扳手的刹车装置和三个高精度里程计组件(8)，其中两个行走轮(1‑3)安装在纵梁(1‑1)两端，另一个行走轮(1‑3)安装在横梁(1‑2)左端；推杆组件(11)和全站仪组件(5)从左至右分别安装在T型车体组件(1)的横梁(1‑2)上方；轨距测量组件(7)安装在横梁(1‑2)装有行走轮(1‑3)的一端；测量系统控制计算机组件(9)装配到T型车体组件(1)纵梁(1‑1)中部上方；惯性传感器组件(2)装配到测量系统控制计算机组件(9)上方；导航卫星接收天线移动站组件(3)装配到惯性传感器组件(2)上方；导航卫星接收天线基站组件(4)安放在轨道线路能满足与导航卫星接收天线移动站组件(3)无线通信距离要求的位置上，导航卫星接收天线移动站组件(3)与导航卫星接收天线基站组件(4)之间采用无线通讯方式；满足测量数量要求的棱镜组件(6)安装在轨道沿线设置的CPIII测量点基座(10)上；全站仪组件(5)、惯性传感器组件(2)、导航卫星接收天线移动站组件(3)与导航卫星接收天线基站组件(4)、棱镜组件(6)共同测量T型车体组件(1)位置、姿态信息；轨距测量组件(7)、高精度里程计组件(8)分别输出轨距和里程信息；测量系统控制计算机组件(9)包含传感器控制单元、数据采集及存储器单元、数据处理单元，测量系统控制计算机组件(9)控制相关测量传感器，采集存储数据、处理数据、解算测量参数、输出测量结果；测量人员将一次测量区间划分为若干测量段，在整个测量区间内，全站仪、INS/GNSS两种测量方式交替使用，全站仪在每一测量段的起点、终点使用，提供轨道两点绝对几何参数测量值；INS/GNSS在每一测量段内使用，提供轨道两点间相对几何参数测量值；INS/GNSS测量方式测量段的长度由该方式能够在该段内保持满足测量精度要求来确定；全站仪测量的轨道两点绝对几何参数测量值作为INS/GNSS测量方式在该段内的完整性约束，保证INS/GNSS测量方式在该段内保持满足测量精度要求。