基于GPS的轨道外部几何参数测量关键技术研究

发布时间：2017-09-02 09:27

  本文关键词：基于GPS的轨道外部几何参数测量关键技术研究

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【摘要】：随着我国高速铁路的蓬勃发展,轨道的高平顺性在铁路安全运营方面起到至关重要的作用,加强轨道参数的检测和维护对铁路现代化建设有着深远意义。论文在分析了国内外相关检测技术的基础上,提出了基于GPS的轨道外部几何参数测量方案,并对其关键技术进行分析和研究。探索出一种快速轨道检测系统,对线路养护提供了新思路。本文主要内容如下： 总结了GPS定位的基本理论,结合轨道检测技术设计了检测系统的基本结构,包括轨检仪、控制网、数据传输等部分,研究了轨道内部和外部几何参数的测量原理。 分析了布设控制网的基本指标以及组网方式,通过建立网平差得到控制网的基本误差模型。总结并分析了建立控制网的基本要素,据此选择合理的设计方案。 为了得到快速高精度的定位结果,研究了RTK实时动态测量的误差来源。为削弱误差的影响,探讨差分定位常用的整周模糊度解算方法,通过比较不同方法的测量效率和精度,确定了基于LAMBDA法的误差处理方法。 借助算例分析,得到了控制网的静态误差结果和动态测量精度,验证了方案的可行性。新型检测系统基本能够达到精度要求并大幅度提高轨道检测速度,具有良好的应用前景。
【关键词】：GPS 轨道检测 监测控制网 RTK动态定位
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P228.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 轨道检测的意义9-10
• 1.2 轨道检测技术发展现状10-13
• 1.2.1 动态检测技术10-11
• 1.2.2 静态检测技术11-13
• 1.3 GPS及其工程应用13-15
• 1.3.1 GPS工程应用13-14
• 1.3.2 GPS测量的特点14-15
• 1.4 本文的主要研究内容15-17
• 2 基于GPS的轨道外部几何参数测量原理17-33
• 2.1 GPS基本原理17-26
• 2.1.1 GPS系统组成17
• 2.1.2 GPS信号17-19
• 2.1.3 GPS定位原理19-23
• 2.1.4 GPS定位方法23-26
• 2.2 基于GPS的轨道几何参数测量原理26-32
• 2.2.1 检测系统结构26-28
• 2.2.2 轨道几何参数检测原理28-32
• 2.3 本章小结32-33
• 3 轨道几何参数检测的控制网设计33-45
• 3.1 轨道检测控制网指标33-36
• 3.1.1 精度指标33-35
• 3.1.2 可靠性指标35-36
• 3.1.3 费用指标36
• 3.2 轨道检测控制网设计方式36-38
• 3.2.1 布网形式36-37
• 3.2.2 GPS网形设计37-38
• 3.3 轨道检测控制网平差方法38-41
• 3.3.1 三维无约束平差38-39
• 3.3.2 三维约束平差39-41
• 3.4 控制网方案设计41-44
• 3.4.1 监测控制网设计41-43
• 3.4.2 外业观测43-44
• 3.5 本章小结44-45
• 4 轨道检测RTK快速定位分析与设计45-59
• 4.1 轨道检测RTK定位误差来源45-48
• 4.1.1 卫星误差45-46
• 4.1.2 信号传播误差46-47
• 4.1.3 接收机误差47-48
• 4.2 RTK轨道定位差分算法48-50
• 4.2.1 单差模型48-49
• 4.2.2 双差模型49-50
• 4.3 快速定位的整周模糊度解算50-58
• 4.3.1 基于位置空间搜索51-52
• 4.3.2 基于模糊度空间搜索52-58
• 4.3.3 模糊度解算方法选择58
• 4.4 本章小结58-59
• 5 算例分析59-65
• 5.1 控制网静态监测的算例分析59-60
• 5.2 RTK动态测量整周模糊度解算的算例分析60-64
• 5.3 可行性结果分析64
• 5.4 本章小结64-65
• 6 总结与展望65-67
• 6.1 总结65
• 6.2 展望65-67
• 参考文献67-71
• 附录71-72
• 攻读学位期间主要的研究成果72-73
• 致谢73

【共引文献】

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本文编号：777743