驿唐科技高精度北斗/ins陆基精准测量案例-pg电子直营网

 

一、北斗/惯性导航

 

1.简介

 

惯性导航是高精度北斗应用拓展的重要手段。北斗/惯性组合导航中，北斗导航辅助惯导提高定位、测姿精度，惯性导航辅助北斗缩短定位时间、提高定位精度。两种导航方式优势互补，共同提高精度。惯性辅助下的北斗导航应用将释放巨大空间。

 

2.优势对比

3. 应用领域

 

（1）空基

n飞行器自主导航系统

n飞行器自动控制系统

n机载惯性稳控平台

 

（2）海基

n舰船导航定位系统

n船载武器发射平台

n船载惯性稳定平台

n船载海洋测绘系统

 

（3）路基

n车辆导航定位系统

n精准农业自动化应用

n驾驶人考试训练

n数字城市地图测绘

n高速铁路轨道检测

 

二、驾驶人考试及训练应用

 

1. 驾考先进技术

 

在驾考应用中，将北斗高精度定位定向与惯性测姿定向技术完美融合。

2.驾考市场

 

驾驶人考试及训练应用引领2013年高精度北斗应用创新和产业化推广，已推广至30个省，1000余个驾校，2013年度全国销售30000余台设备。

应用持续深入发展中，市场由驾考科目二到科目三发展，由考试到训考一体化发展。产品形态发展方向为小型、低成本、高可靠性、高精度和高集成度。

 

3. 驾考问题新领域新挑战

 

（1）评判公正性à精度再提升，遮挡、转弯à精度需考证

（2）公众质疑、产品精度验证à标准参考系统

（3）应用科目二向科目三转变à复杂路况（遮挡、干扰）

（4）庞大的训练市场à更低成本、更高集成度

（5）智能驾考系统一体化设计

（6）驾考应用案例向其他领域扩展

 

4. 驾考发展新方向

 

n惯性导航将体现更大的辅助作用

n多传感器融合将成为主要手段

n北斗/多传感器融合集成化、一体化oem板卡

 

三、城市街景测绘应用

 

1. 城市街景测绘基本原理

 

城市街景测绘的前提是测绘仪器的高精度位置、姿态、航向基准，关键部件是高精度北斗/惯性组合导航系统。

 

2. 城市街景测绘应用挑战

 

（1）城市测绘由二维到三维转变

（2）测绘需求由一级城市到二、三级城市扩散

（3）由开阔场地向峡谷、遮挡区扩散

（4）测绘物由一般街道向小形建筑深入细化

（5）由静态测量向动态测量转变

（6）精度由米及向亚米级、厘米级发展

 

3. 高精度北斗/光纤惯性组合导航系统应用于车载式测绘系统

 

（1）系统产品参数

ü全球覆盖：突破了卫星导航在遮挡地区的使用限制

ü全天候：惯性技术自主性保障恶劣环境下可靠运行

ü高精度：实时差分和事后差分，位置精度达厘米级

ü高可靠性：mtbf>35,000小时

ü多模式：支持单、双天线及纯惯导三种工作模式

ü双模态：支持北斗、gnss双模态

ü全参数：除卫星导航的位置信息外，还可提供航向、姿态信息

ü后处理：惯性/gnss组合导航、惯性/里程计组合导航以及pos后处理功能

ü自组合、自标定：在无gps辅助的情况下，凭借里程计惯性导航的组合可获得2~3‰（行驶里程）的定位精度

 

（2）北斗/光纤惯性组合产品安装于测试车辆上

（3）测量结果示例

 

中关村gps测量结果

上海高架桥—组合导航测试结果

上海海底隧道--gps测试结果

4. 高精度北斗/ mems惯性组合导航系统应用于便携式测绘系统

 

（1）系统产品参数

ü全球覆盖：突破了卫星导航在遮挡地区的使用限制

ü全天候：惯性技术自主性保障恶劣环境下可靠运行

ü高精度：实时差分和事后差分，位置精度达厘米级

ü高可靠性：mtbf>35,000小时

ü多模式：支持单、双天线及纯惯导三种工作模式

ü双模态：支持北斗、gnss双模态

ü全参数：除卫星导航的位置信息外，还可提供航向、姿态信息

 

（2）测量结果示例

 

上海高架桥--mems组合导航系统测量结果曲线

 

5. 突破的主要关键技术

 

n北斗/ins高精度后处理算法

n里程计自动识别、刻度系数自估计、自动组合导航算法

n在多路径干扰环境中的智能识别并隔离精度较差的北斗定位信号

nins高精度标定技术

 

四、高铁轨道参数检测

 

1. 背景和需求

 

全国高速铁路里程1万公里，居世界第一。铁路营运里程10万公里，居世界第二。里程增加速度提升，负荷增加，形成威胁巨大。对轨道检测的精度要求不断提高，轨道检测效率要求也不断提高。高效率、高精度、便携化铁路轨检系统需求十分迫切。

 

2. 轨检车两种实现技术

 

（1）光学检测法

 

n优点：测量精度较高，可达0.1mm

n缺点：测量效率低、无法实现连续测量、受环境影响

n产品：gedo、安博格grp1000、南方高铁sjg

 

（2）惯性检测法

 

n优点：可实现快速、连续测量，测量方法简单

n缺点：对惯性器件精度要求较高，成本较高

n产品：瑞士安博格grp  vms

 

3. 北斗/惯性轨检车组成

 

北斗/惯性轨检车主要由四部分组成:北斗卫星接收基站、主车体、位置姿态系统、后处理软件。

 

 

4. 北斗/惯性轨检车工作原理

 

n利用高精度位置姿态系统测得轨道车的运动数据

n通过事后处理软件得到高精度在轨运动参数

n利用先进轨道参数算法得到水平、高低、轨向、轨距等轨道参数

 

5. 北斗/惯性轨检车工作流程

6. 对比测试结果

 

以光学轨检车为基准，对惯性轨检车检测做了大量测试，以下以三组现场实际实验示例：

 

组别	水平误差（σ）	高低误差 -短波	轨向误差 -短波	高低误差-长波	轨向误差-长波
第一组（500m）	0.149 (mm)	0.614 (mm)	0.428 (mm)	2.561 (mm)	0.882(mm)
第二组（500m）	0.1298 (mm)	0.581 (mm)	0.461 (mm)	1.499 (mm)	0.939(mm)
第三组（500m）	0.133 (mm)	0.932(mm)	0.435 (mm)	2.734 (mm)	1.946mm)

 

结论：惯性轨道检测车短波的水平、高低、轨向检测精度优于1mm，长波高低、轨向检测精度优于3mm。