GPS惯导轨道小车测试报告-宣

高精度GPS惯导轨道检测小车测试报告

南方高速铁路测量技术有限公司

2011.05.10

目录

1 2

背景 ............................................................................................................................................. 3 测试目的和要求 .......................................................................................................................... 4 2.1 2.2 3

测试目的 .................................................................................................................................. 4 测试要求 .................................................................................................................................. 4

数据采集 ..................................................................................................................................... 5 3.1 3.2

测量设备 .................................................................................................................................. 5 测量方式 .................................................................................................................................. 6

4 5

数据处理 ..................................................................................................................................... 7 实地测试与结果分析 .................................................................................................................. 8 5.1 测试环境与路线 ...................................................................................................................... 8 5.2 4月11日测量数据分析 ......................................................................................................... 9 5.3 4月12日测量数据分析 ....................................................................................................... 11 5.3.1 数据处理 ............................................................................................................................ 11 5.3.2 轨道位置，高程和线路形状要数 .................................................................................... 12 5.3.3 轨向和高低不平顺 ............................................................................................................ 13 5.3.4 轨距和水平不平顺 ............................................................................................................ 20 5.3.5 生成报表 ............................................................................................................................ 22 5.4 4月16日测量数据分析 ....................................................................................................... 23 5.4.1 测量数据图形分析 ............................................................................................................ 23 5.5 4月17日测量数据分析........................................................................................................ 25 5.5.1 测量数据图像分析 ............................................................................................................ 25 5.5.2 重复性比较 ........................................................................................................................ 27

6 总结 ............................................................................................................................................ 31

1 背景

高精度gps惯导轨道检测小车是南方高铁最近研发出的一款兼容各种高新技术的轨道检测新产品。南方高铁公司一起于2010年12月4日至10日在山东省邹城市香城镇京沪高铁滕州段对开发的实验样机进行实地测试，取得了较好的效果。最近，南方高铁研发出一款融合多技术的新型轨道检测小车实验样机，并于2011年4月11、12、16和17日在河南省鹤壁市淇县石武高铁进行了实地测试。

此报告记录了这个实验过程中所采集的测量数据进行处理结果及问题分析。

2 测试目的和要求

2.1 测试目的

1． 测试小车的工作情况和具体性能，进一步做出改进；

2． 验证双惯导对左右轨道不平顺的测量精度，找出所存在的问题；

3． 完善后处理软件的各项性能，使其输出结果尽量符合现有轨道检测规范要求，

最终达到指导高铁轨道调轨的目的； 4． 通过对数据的处理和分析，以及实际调轨的需求和轨道的情况，发现数据处理

软件的不足和需要改进的地方，并进行改进。

2.2 测试要求

为了得到准确的轨道的数据，我们就需要在测量的时候对小车的结构和测量过程中，能达到一些必要的要求

1. 新型精检小车必须具有测量轨向不平顺和高低不平顺的能力，对于10米的轨

道长度，不平顺测量值的误差应小于1毫米； 2. 在没有参考值的情况下，测量结果的重复率要高于80%；

3. 测量精度应不受轨道位臵、长度及几何形状的限制，为了能够尽可能符合轨道

检测的实际情况，应选择一段包含各种类型的轨道，即轨向方向应包含直线段、缓和段和圆弧段，高低方向应包含直线段和过渡段； 4. 对于同一路段需进行多次测量，以便证明测量结果的重复性；

5. 被测路段的轨道钢轨表面需要保持清洁，不应有任何障碍物，轨道上不能有人

员的阻碍和干扰； 6. 考虑到小车仅依靠GPS进行里程测量，应选择在空旷地区进行测试，避免GPS

接收信号受到影响； 7. 理论上说，精检小车的性能不受测量速度的影响，但是考虑到样机车轮的物理

性能，测量速度不易过大，并且尽可能保持匀速，以减少加速、减速和停留对测量结果的影响； 8. 在拉车过程中应在设备的正前方拉，尽量避免左右来回的晃动； 9. 数据采集过程中，尽量保证天线周围没有人员和物体，以避免干扰； 10. 因为惯导设备对安装位臵和姿态的要求很高，所以在后处理时，需要对测量数

据按相关技术理论进行相应的调整。

3 数据采集

与传统精检小车的测量流程不同，新设备属于移动式静态检测。测量流程分为在线数据采集和离线数据处理两步进行。数据采集是通过将装有GPS天线、轨枕识别里程计和惯导测量设备的拖车作为数据采集设备沿被测轨道连续运行所实现的。数据处理则是通过专门软件对采集到的原始数据进行离线处理。

3.1 测量设备

这次测量使用的是南方的设备，设备安装示意图如下：

图表 3-1：小车框架

惯导精检小车的核心部分是两双天线GPS惯导设备。惯导安装在小车中间部分，分别处于左右轨道的正上方。四个测量型GPS天线分别安装在小车的先后段，同样处于轨道的正上方。

本次试验使用了两种GPS惯导软件版本，一个是带有轨枕识别里程计功能的升级板惯导，能准确测量里程，下面简称为1号惯导，而另一个则是没有升级过的惯导，只能依靠GPS定位计算里程数据，被称为2号惯导。

由于内部结构的原因，1号惯导与2号惯导所记录的测量数据内容完全不同。1号惯导进行实时导航计算，并仅记录对应每个轨枕位臵的包含轨枕号码及里程信息的主要导航信息：如时间、位臵、速度、方向和姿态等。2号惯导仅记录100Hz的惯导内部GPS的测量数据和陀螺仪及加速度传感器的原始测量数据，以供导航后处理软件计算使用。因此，对于1号和2号惯导所记录的数据需要进行不同形式的预处理工作。

图表 3-2：天线安装

中间部分用来安装惯导，安装图如下:

图表 3-3：2个惯导的安装

3.2 测量方式

数据采集方式非常简单，因为惯导能完全独立工作，在线测量任务仅减少为将小车沿被测线路来回拉动几次即可。一个来回即可得到2组测量数据。

测试中分别使用了人拉和摩托车牵引两种方式。其中，摩托车作为牵引具有速度高、稳定性好和两人同时工作等优点，但摩托车太重、搬运或调头困难；同样不同的速度对测量数据的精度也有影响；人拉虽然容易调头，但很难保持匀速，速度慢，时间长，不利于惯导设备的使用。在遇到意外情况，无法将小车移出轨道。

4 数据处理

精密GPS惯导轨道检测系统采用的是，“先记录，后处理”的方式。

为了得取有关轨道的不平顺的测量数据，对于2号惯导所采集到的数据要进行以下4步处理：

1. 从惯导中导出测量数据； 2. 进行导航计算；

3. 数据预处理，分组并将测量数据按里程顺序进行排列； 4. 逐组计算轨道的不平顺。

对于1号惯导，因为导航计算是在惯导中已经计算过的，并且记录的就是经过导航计算的数据，所以就不需要进行第2步。

数据处理软件截图

图表 4-1：数据后处理软件界面

5 实地测试与结果分析

5.1 测试环境与路线

地点：河南省鹤壁市淇县

单位：南方高铁，萨伏威（西安）导航技术有限公司

下图为数据采集路线在Google Earth卫星地图中的位臵，这4次测量主要在以下测量段。

测量段2 测量段1 测量起点

测量段3

图表 5-1：测量线路在地图中的显示

4次测量主要在3个测量段上：

测量段1：从下图起点开始，延测量线约4公里的线路 测量段2：从下图起点开始，整段黄色线路，全长约9公里 测量段3：从下图起点开始，延测量线约2公里的线路 每天的测量情况如下： 4月11日：

测量段1上，使用了两套惯导，其中1号惯导使用轨枕识别里程计记录轨道右轨的测量数据，2号惯导记录了有关轨道左轨的原始测量数据，没有直接进行里程测量。使用摩托车进行牵引式测量。但是由于首次安装调试时间长，电池准备不足等原因，仅记录1组数据。轨枕识别里程计因与道钉距离太大，不能正常工作，导致里程计算

错误。

4月12日：

如11日一样，同时使用了两套惯导，进行测试。1号惯导测量右轨，2号惯导测量左轨。使用摩托车牵引，共进行了2个来回的测试，分别记录了4组数据。第一个来回为测量段1，第2个来回为测量段2。

两个来回惯导均工作正常，测量数据完整，轨枕识别里程计工作也很好。 4月16日：

仅使用2号惯导对右轨进行测量。在测量段3上共测量了4个来回：其中人力牵引1个来回；摩托车牵引（约10公里每小时）2个来回；惯导倾斜安装，摩托车牵引1个来回，共记录了8组数据。

4月17日：

与16日一样，使用2号惯导在测量段3上进行了6个来回的测量，均使用摩托车牵引：分别以时速15公里、20公里各测量2个来回；惯导安装倾斜后，以时速20公里进行了2个来回的测量。

我们对2个惯导所记录的所有测量数据都进行了相应的后处理。并对其计算结果根据以下重点进行了分析：

检验轨枕识别里程计的测量精度；

通过对1号和2号惯导测量结果的重复性验证，分析各自的性能及精度； 验证不同测量速度及惯导安装姿态偏差对测量结果的影响。 4月11日测量数据分析 地点：测量段1 牵引：摩托车车

目的：设备和惯导的安装和设备和惯导工作调验

内容：用两套惯导进行测量；主要目的是检测惯导和设备是否工作正常，能都准确记录数据，以及轨枕识别器和里程工作是否正常。

根据第一次使用小车在轨道上进行实验，发现许多实际问题，如小车的螺丝容易发生松动、使用全站仪定位所用时间过多、小车上下线复杂、电池供电不足等； 本次安装和调试所需时间过多、惯导操作复杂、电池容量有限，所以只记录了少量的测量数据。不过从1号惯导的记录数据可以看到，方向的测量数据的输出精度不够高，需要提高输出精度。但是从数据的记录情况来看，轨枕识别器和里程的工作非常好，惯导数据记录工作也正常，只是指示灯指示不明确，需要改进。

下图显示的是1号惯导一次性测量的近4公里右侧轨道轨向和高低不平顺。图中可以看出，几何所有不平顺数值都小于2毫米标准，绝大部分甚至小于1毫米，除放大图中显示的2740米处存在一个较大的偏差外，所有数据都符合线路的基本属性。由此可以判断，新测量设备及软件的测量结果具有一定的可靠性。

10米测量轨向偏差21左轨轨向偏差 [毫米]0-1-2-30500100015002000250030003500

图表 5-2：使用1号惯导所测量的右轨轨向不平顺

10米测量轨向偏差21左轨轨向偏差 [毫米]0-1-2-3242024402460248025002520

图表 5-3：轨向不平顺局部放大图

10米测量高程偏差64左轨高程偏差 [毫米]20-2-4-605001000150020002500300035004000

图表 5-4：轨道高低不平顺

在里程2470米处同时存在一个大于3毫米的轨向不平顺和高低不平顺。因为只有一组数据，不能判定这个偏差值是否是正确的，因为在轨向和高低同时出现较大偏差的几率很小。但是通过后面的数据分析，这个大偏差值很可能是由于小车在测量过程中由于牵引力不均衡的原因造成惯导平台的旋转所导致的。关于这一情况，后面会进行详细分析。

5.2 4月12日测量数据分析

地点：测量段1和测量段2 牵引：摩托车

目的：测量左右线两根钢轨的轨向和高低不平顺，计算轨距和水平不平顺，生成报表和轨道调整量统计。

内容：通过增加螺丝弹件使得设备的稳定性得到了一定的改善。使用了两套惯导，共进行了2个来回分别记录了4组数据：前一个来回在测量段1，后一个来回在测量段2。

12日数据两套惯导都工作正常，记录数据基本准确，我们对数据做如下分析： 5.2.1 数据处理

与传统的轨道检测方法不同，惯导检测小车是依靠对轨道里程、水平角和倾斜角的测量替代其位臵的。多功能惯导设备能同时测量轨道的位臵、方向角和倾斜角。利用位臵坐标可以推算出里程，得到里程、方向角和倾斜角测量数据后，我们可以使用后处理软件进行数据处理了。后处理软件的功能很强大，不但可以计算出轨道在各个轨枕上的左右轨道的轨向和高低不平顺，而且可以计算出轨道的位臵、高程和线路形状要素。这样，我们可以从多个方面对测量数据进行比较和分析，验证测量结果的性

能。

5.2.2 轨道位臵，高程和线路形状要数

测量轨道不平顺的前提之一是建立测量基准。理想线路与测量线路的总体位臵相同，但是它具有完美的局部平顺性。如设计曲线一样，理想曲线的形状要素，如过渡线长度、方向、斜率、圆弧半径等，都是十分明确的。以此我们可以通过理想线路和设计线路的形状要素间的比较，验证理想线路的准确性和可靠性。

图表 5-5和图表 5-6显示了使用第3组测量数据所计算的水平理想曲线高程理想曲线以及相应的形状要素。

平顺轨道位置0-1000-2000-3000测量曲线平顺曲线区段端点 直线段，长度=432.9米 过渡段，长度=391.95米 圆弧段，长度=1298.05米，半径=10980.9681米过渡段，长度=454.35米 直线段，长度=1918.8米 过渡段，长度=572米 圆弧段，长度=1450.15米，半径=-8997.7415米过渡段，长度=572.65米 北 [米]-4000-5000-6000-7000-8000 -6000直线段，长度=1907.352米 -5000-4000-3000东 [米]-2000-10000

图表 5-5：平面中的测量曲线、理想曲线及线路特征要素

平顺高程15 测量曲线平顺曲线区段端点过渡段，长度=674.05米 10直线段，长度=600.6米, 坡度-12.9391 直线段，长度=715.65米, 坡度9.2877 5高程 [米]直线段，长度=1758.25米, 坡度-1.0457 过渡段，长度=315.9米 过渡段，长度=236.6米 0直线段，长度=1462.5米, 坡度-4.9483 -5直线段，长度=3083.202米, 坡度0.30245过渡段，长度=151.45米 -10 010002000300040005000里程 [米] 600070008000900010000

图表 5-6：轨道高程曲线与其特性参数

5.2.3 轨向和高低不平顺

使用后处理软件对两个惯导所测量的里程和方向数据进行处理，在不需要任何其它的参照信息的前提下，计算出左右轨道的轨向和高低不平顺。不仅计算出轨道的绝对不平顺，同时可以计算出工务段维修所需的10米和300米不同波长的不平顺。下面对10不平顺的测量值进行详细的分析：

图表 5-7显示4次使用1号惯导测量右侧轨道的轨向不平顺。data1至data4分别代表先后测量的数据。图中可以看出， data1、data3和data4的绝大部分数值都小于2毫米，满足轨道质量要求。但是data2的部分数据有很大的偏差。这是因为测量小车在行进中发生晃动所至。

4data1data2data3data4 3210-1-2-3-4 0100020003000400050006000700080009000

图表 5-7：4次使用1号惯导测量的右轨轨向不平顺

12日10米轨向不平顺 3data1data2data3data4210-1-2-3 506050805100512051405160

图表 5-8：轨向不平顺小里程局部放大图

3data1data2data3data4 210-1-2-3 86258630863586408645865086558660866586708675

图表 5-9：轨向不平顺大里程局部放大图

图表 5-8和图表 5-9分别是小里程和大里程的局部放大图。通过观察，几乎所有地方4次测量的轨向不平顺测量值几乎都是相同的，大部分偏差小于0.5毫米，少数甚至小于0.1毫米。这说明，所有里程和轨向不平顺测量值都具有很高的精度。 图表 5-10显示4次使用1号惯导所测量的右轨高低不平顺。虽然4次的测量值基本相同，但是数据值的幅度较大，有明显的谐振现象出现，不切合实际情况。根据分析，谐振是因为1号惯导内部的参数有误所致。因此，1号惯导的高低不平顺测量值是不够准确的。

4data1data2data3data4 3210-1-2-3-4 0100020003000400050006000700080009000

图表 5-10：1号惯导所测的右轨高低不平顺

data1data2data3data43210-1-2-3-4 690700710720730740750760770780

图表 5-11：1号惯导所测的高低不平顺局部放大图

从图表 5-11可以看出，不平顺曲线存在谐振波。这个谐振影响了对实际轨道不平顺的测量。

因为2号惯导记录的是原始数据，所以，在进行后处理导航计算时，修正的错误

参数，提高了测量值的精确性。经过预处理，实现了2号惯导的测量数据与1号数据同步。所有2号惯导的测量数据都附有准确的里程数值。

图表 5-12和图表 5-13显示了使用2号惯导所测量的左轨轨向不平顺的总体图和局部放大图。总体上看，同1号惯导的测量值一样，2号惯导测量的轨向不平顺数值均小于2毫米界限，同时data2的测量数据同样较差。从放大图中可以看到，2号惯导所测的轨向不平顺比1号惯导还好，偏差均小于0.2毫米。这是因为2号惯导使用了正确的参数进行导航计算。因此，可以推测，1号惯导通过修正参数，可以进一步地提测量精度。

4data1data2data3data4 3210-1-2-3-4 0100020003000400050006000700080009000

图表 5-12：2号惯导所测的左轨轨向不平顺

3data1data2data3data4 210-1-2-3 86258630863586408645865086558660866586708675

图表 5-13：2号惯导所测左轨轨向不平顺局部放大图

以下两图显示使用2号惯导测量的左轨高低不平顺的总体和局部放大。从总体上看，几乎所有高低不平顺的测量值均小于2毫米，符合实际情况，说明测量值是可信的。从局部图可以看出，4次测量值的重复性是很高的。

4data1data2data3data4 3210-1-2-3-4 0100020003000400050006000700080009000

图表 5-14：2号惯导所测的左轨高低不平顺

3data1data2data3data4 210-1-2-3 84608465847084758480848584908495850085058510

图表 5-15：左轨高低不平顺局部放大图

从整体图来看，data2在某些地段出现非正常工作状况，因此，这组数据不适合做重复性验证。因此，我们仅选用了其它3组测量结果进行统计计算。3次轨向不平顺和高低不平顺测量值在不同比较条件下的重复度数值如下：

最大偏差(毫米) 0.1 0.25 0.5 0.65 1 重复率(%) 40.46 80.47 97.95 99.38 99.96 表格 5-1：3次轨向不平顺测量值的重复率参数表

最大偏差(毫米) 0.1 0.25 0.5 0.65 1 重复率(%) 29.98 66.28 94.02 98.17 99.96 表格 5-2：4次高低不平顺测量值的重复率参数表

经计算，轨向不平顺测量值的标准差为0.2毫米，高低不平顺测量值的标准差为0.26毫米。这表明，现有测量设备与软件已能达到0.2~0.3毫米的测量精度。

5.2.4 轨距和水平不平顺

图表 5-16和图表 5-17分别显示左右轨道轨向不平顺和计算轨距不平顺的整体图和局部放大图。总体图显示，计算轨距不平顺的平均数值为1毫米左右。略大于轨道的质量要求，可能是测量右轨的1号惯导测量不精所致，图中显示，右轨的轨向不平顺略大于左轨。从局部放大图可以看到，在左右轨不平顺数值比较复合的地段，计算的轨距不平顺均是小于1毫米的，符合实际情况。

轨向不平顺420-2-4-6 0100020003000400050006000700080009000右轨左轨 轨距不平顺420-2-40100020003000400050006000700080009000

图表 5-16：左右轨向不平顺与计算轨距不平顺

轨向不平顺3210-1-2-3 660670680690轨距不平顺3210-1-2-3660670680690700710720700710720右轨左轨

图表 5-17：左右轨向不平顺与计算轨距不平顺局部放大图

高低不平顺6420-2-4 0100020003000400050006000700080009000右轨左轨 水平不平顺420-2-40100020003000400050006000700080009000

图表 5-18：左右轨道高低不平顺比较与水平不平顺计算

高低不平顺3210-1-2-3 590600610620水平不平顺3210-1-2-3590600610620630640650630640650右轨左轨

图表 5-19：左右轨道高低不平顺比较与水平不平顺计算局部放大图

图中可以看出，右轨1号惯导所测量的高低不平顺均大于左轨2号惯导所测的高低不平顺，这证明，1号惯导导航软件使用了错误参数，导致较大误差的产生。而2号惯导在后处理导航计算过程中使用了正确参数，提高了测量精度。

5.2.5 生成报表

后处理软件可以按需生成轨道不平顺调整量的xls报表，其中包括左右轨的10米和300米波长的轨向和高低不平顺及调整，以及轨距和水平不平顺。报表格式如下：

表格 5-3：轨道调整量报表

报表中的数据可以通过专用程序查看，以表格和图像同时显示轨道不平顺数据，调整量和调整后数据，还可以对调整量进行修改和存储。

图 5-1：调整量查看了修改报表

另外还可对调整量进行统计，并生成如下报表：

表格 5-4：调整量统计

5.3 4月16日测量数据分析

地点：测量段3 牵引：摩托车车

目的：测量右线右边铁轨的不平顺，惯导安装误差

内容：使用惯导2，在测量段3上，共测量了4个来回：其中人拉测量了1个来回；摩托车牵引（约10公里每小时）测量了2个来回；使用摩托车（约10公里每小时）牵引测量了1个来回，共记录了有8组数据。

数据处理：因为16日所使用的惯导没有里程计，所以里程测量值精度只有1米，所以，在数据对比时，在里程上按需进行了一下人工调整。 5.3.1 测量数据图形分析

测量数据图：

1.5data1data2data3data4 10.50-0.5-1-1.5 1004.10151004.1021004.10251004.1031004.10351004.1041004.10451004.105

图 5-2：轨向不平顺局部放大图

从上面的途中可以看出，人拉牵引与摩托车牵引对轨道不平顺的测量精度没有什

么太大的影响。理论讲，人拉不会提高测量质量，反之，因所需时间长，拉力不均匀，会对影响惯导测量产生负面影响。因此，使用摩托车牵引的data3和data4曲线的重合性比人拉的data1和data2还稍好些。

在短波的不平顺基本没有影响，因为测量速度慢所导致的漂移会影响长波的不平顺，对于短波没有影响。

4data1data2data3data4 3210-1-2-3-4 10041004.051004.11004.151004.21004.25

图表 5-20：16日高低不平顺的整体曲线

4data1data2data3data4 3210-1-2-3-4 1004.1031004.1041004.1051004.1061004.1071004.1081004.1091004.11

图表 5-21：16日高低不平顺测量曲线局部放大图

5.4 4月17日测量数据分析

地点：测量段3 牵引：摩托车

目的：测量右线右边铁轨的不平顺，不平速度之间比较重复性比较；

内容：使用惯导2，在和16日同样在测量段3上，共测量了6个来回，均使用摩托车牵引：其中15公里每小时测量了2个来回；20公里每小时测量了4个来回分析：首先，分析左线4次测量数据的重复性比较，以及里程修正校准比较的结果： 5.4.1 测量数据图像分析

下面显示4次惯导所测量出的方向、倾斜角和横滚角曲线。其中，data1和data2是约15公里每小时的数据，data3和data4是约20公里每小时的数据。

10米轨向不平顺4data1data2data3data4 3210-1-2 947.4947.45947.5947.55947.6947.65

图表 5-22：17日的轨向不平顺曲线

2data1data2data3data4 1.510.50-0.5-1-1.5-2 947.499947.4995947.5947.5005947.501947.5015947.502947.5025947.503947.5035947.504

图表 5-23：17日轨向不平顺局部放大图

从轨向不平顺的总体图像来看，除了小里程过渡段得轨道不平顺有误差以外，其它部分的测量值符合实际情况，小于1毫米。从局部放大图可以看到，牵引车的行进速度，对不平顺测量值没有多大影响，重复性均在0.1毫米左右。就说明现有的测量精度已经是相当高的了。

惯导的少量漂移只会对长波不平顺产生影响，如果测量速度快，测量时间短，惯导的漂移对测量值的影响也就越小。

5.4.2 重复性比较

这里我们任意取17日测量的四组调整后的数据（data1-data4），来比较其短波不平顺的重复性，见下图

10米轨向不平顺4data1data2data3data4 3210-1-2-3-4 947.4947.45947.5947.55947.6947.65

图表 5-24：选择任意4组轨向不平顺曲线

图表 5-25：未经过里程调整的轨向不平顺曲线

由于17日没有使用轨枕识别里程计，里程是依靠GPS位臵所计算出来的，只有1米的准确性。所以在做重复性比较时，曲线的横向坐标是不准的。但轨道不平顺测量值则仍是准确的。为了消除里程误差，我们采用了平移的方法，模拟里程具有较高的准确性。

图表 5-26：里程调整后的轨向不平顺曲线

经过人工里程调整后，4条不平顺曲线的重复性很高，说明了不平顺测量值具有很高的可靠性。由上面两幅图可以看出，对消除GPS位臵误差后，其重复性能是很高的。经过统计计算，4次轨向不平顺测量值的重复精度和重复度的数值如下：

容许误差(毫米) 0.25 0.5 0.65 1 重复率(%) 56.73 84.52 91.86 97.77 表格 5-5：4次轨向不平顺测量值的重复率参数表

容许误差(毫米) 0.25 0.5 0.65 1 重复率(%) 38.61 69.46 81.97 96.11 表格 5-6：4次高低不平顺测量值的重复率参数表

10米高低不平顺4data1data2data3data4 3210-1-2-3-4 947.4947.45947.5947.55947.6947.65

图表 5-27:17日所测的4条高低不平顺曲线

10米高低不平顺 data1data2data3data43210-1-2-3-4 947.436947.438947.44947.442947.444947.446

图表 5-28：17日4条高低不平顺曲线的局部放大图

6 总结

本次测量分别对测量段1（约4公里），测量段2（约9公里）和测量段3（约2公里）的三段进行了4天的测量，其中11日1组，12日左右轨各4组，16日8组和17日12组，共29组数据。数据说明了惯导轨道检测系统具有很高的测量精度和重复性。

我们对12日所使用两个惯导对左右轨道同时进行测量的数据进行了全面分析。证明了轨枕识别里程计测量里程的准确性和可靠性，以及惯导测量数据的准确性和可靠性。虽然1号惯导内部使用的参数不佳，但是其测量结果的精度也是较高的。同过对2号惯导测量数据的预处理，得到了较为准确的测量数据，达到了较好的不平顺测量效果。结果表明，如果排除可以解决的问题，轨向和高低不平顺的测量精度为0.2和0.26毫米左右，远远高于其它现有轨道精检设备。测量值的重复率达99.9%以上，符合现有的使用标准。也就是说，如果我们使用正确的惯导参数，以及稳定的小车，就完全可以满足轨道检测的实用要求。

实验证明，使用惯导设备测量轨道不平顺是可靠的。使用惯导 设备测量轨道不 平顺是可靠的。虽 然目前的检测设 备还存在一些细节问题，但进过改进完善，新一代小车测量必将更加简便稳定。

6 总结

本次测量分别对测量段1（约4公里），测量段2（约9公里）和测量段3（约2公里）的三段进行了4天的测量，其中11日1组，12日左右轨各4组，16日8组和17日12组，共29组数据。数据说明了惯导轨道检测系统具有很高的测量精度和重复性。

我们对12日所使用两个惯导对左右轨道同时进行测量的数据进行了全面分析。证明了轨枕识别里程计测量里程的准确性和可靠性，以及惯导测量数据的准确性和可靠性。虽然1号惯导内部使用的参数不佳，但是其测量结果的精度也是较高的。同过对2号惯导测量数据的预处理，得到了较为准确的测量数据，达到了较好的不平顺测量效果。结果表明，如果排除可以解决的问题，轨向和高低不平顺的测量精度为0.2和0.26毫米左右，远远高于其它现有轨道精检设备。测量值的重复率达99.9%以上，符合现有的使用标准。也就是说，如果我们使用正确的惯导参数，以及稳定的小车，就完全可以满足轨道检测的实用要求。

实验证明，使用惯导设备测量轨道不平顺是可靠的。使用惯导 设备测量轨道不 平顺是可靠的。虽 然目前的检测设 备还存在一些细节问题，但进过改进完善，新一代小车测量必将更加简便稳定。

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