【摘 要】
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中国高速铁路经过10多年的建设发展,已经从大规模的设计建造阶段进入了长期的运营维护阶段,对轨道测量的精度和效率提出了更高的要求。随着北斗卫星导航系统（Bei Dou navigation satellite system,BDS）的全面建成,全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）、惯性导航系统（inertial navigation sy
【基金项目】
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国家重点研发计划（2017YFB0504202）； 山东省重点研发计划（2016ZDJS03A08）； 国网冀北电力有限公司工程管理分公司研发项目；
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中国高速铁路经过10多年的建设发展,已经从大规模的设计建造阶段进入了长期的运营维护阶段,对轨道测量的精度和效率提出了更高的要求。随着北斗卫星导航系统（Bei Dou navigation satellite system,BDS）的全面建成,全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）、惯性导航系统（inertial navigation system,INS）等多传感器组合系统的理论研究也在不断深入,为轨道测量的技术创新带来了新机遇。本研究在“BDS/GNSS/INS组合高速铁路轨道平顺性测量技术及应用”项目前期研究成果的基础上,对GNSS/INS多传感器组合高速铁路轨道测量技术的原理、方法进行了系统梳理,对其中涉及到的测姿仪器精度分析与仪器选型、轨检小车性能检测、轨道测量技术性能测试等方面进行了系统的分析和研究。主要研究成果如下:1.根据高速铁路轨道外部几何参数与内部几何参数快速测量的实际需要,分析了利用GNSS/INS多传感器组合精密测量方法进行轨道绝对测量与相对测量一体化的基本原理。2.分析了GNSS/INS多传感器组合高速铁路轨道测量方法,包括主要组成部分、测量作业流程、数据处理方法等,可用于轨道几何状态快速测量与轨道路基变形长期监测。3.利用Allan方差方法分析了不同状态下多个类型惯性仪器和多天线GNSS测姿设备的时域相对精度,为轨检小车中测姿仪器的精度分析与仪器选型提供了有效依据。4.提出了高精度动态定位测姿检定场的几何设计并改进了相关检验方法,通过待检轨检小车动态测量结果与静态标定结果的对比,可以分析待检轨检小车的动态测量精度。5.在多个高速铁路路段对该轨道测量技术的实际性能进行了测试,包括轨道测量、轨道精调、变形监测等方面,测量精度满足现行《高速铁路工程测量规范》要求,与传统的基于全站仪和水准仪的轨道测量方法相比显著提高了测量效率。
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