2023GNSS-INS轨道几何状态测量仪.docx

GNSS-INS轨道几何状态测量仪目录1范围12规范性引用文件23术语和定义34命名规则55系统组成65.1人工推行测量系统65.2电力驱动测量系统76技术要求96.1使用要求96.2总体要求96.3外观要求126.4电源126.5电力驱动系统136.6数据采集与处理136.7结构参数156.8安全性要求167检验方法177.1适用性检验177.2外观检验177.3电源检验177.4电力驱动单元检验177.5结构参数检验177.6计量性能检验187.7安全性指标检验197.8示值稳定性检验197.9线路测试197.10环境适应性试验228检验规则249标志、随机文件、包装和贮存259.1标志259.2随机文件259.3包装259.4贮存25附录A（规范性）轨道不平顺检测指标26附录B（规范性）线路测试场地及相关要求29CataIogue1Scope12Normativereferences23Termanddefinition34Namingrule55Systemcomposition65.1Manualmeasurementsystem65.2Electricdrivemeasurementsystem76Technicalrequirements96.1Usagerequirements96.2Generalrequirements96.3Appearancerequirements126.4Powersupply126.5Electricdrivesystem136.6Dataacquisitionandprocessing136.7Structuralparameters156.8Safetyrequirements167Testmethod177.1Applicabilitytest177.2Appearanceinspection177.3Powersupplytest177.4Electricdriveunittest177,5Structuralparametertest177.6Measurementperformancetest187.7Safetyindicatortest197.8Indicationstabilitytest197.9Linetest197.10Environmentaladaptabilitytest228Testrule249Sign,attacheddocuments,packagingandstorage259.1Sign259.2Attacheddocuments259.3Packaging259,4Storage25AppendixA(Normative)Trackirregularitydetectionindex26AppendixB(Normative)Linetestsitesandrelatedrequirements291范围本文件规定了GNSS-INS轨道几何状态测量仪（简称卫星/惯性轨道测量仪）的术语与定义、命名规则、系统组成、技术要求、检验方法、检验规则、标志、随机文件、包装和贮存等。本文件适用于GNSS-INS轨道几何状态测量仪研制、生产和检验。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GBfT2423.38-2021环境试验第2部分：试验方法试验R：水试验方法和导则TB/T31472020铁路轨道检查仪TB 106012009高速铁路工程测量规范TB 101012018铁路工程测量规范TB 100542010铁路工程卫星定位测量规范TB 101052009改建铁路工程测量规范CH” 20092010全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范CHfT 20142016大地测量控制点坐标转换技术规范GJB 2426-1995光纤陀螺仪测试方法GJB 2427-1995激光陀螺仪测试方法GJB 2504-1995石英挠性加速度计通用规范GJB 3183-1998惯性-GPS组合导航系统通用规范科技基200886号客运专线轨道几何状态测量仪暂行技术条件铁运2005229号文件关于印发铁路线路里程断链设置与管理暂行规定的通知。3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1.1轨道内部几何参数theinnergeometryparameteroftrack指轨距、超高、水平、轨向、高低、正矢、扭曲（三角坑）、轨距变化率等轨道尺寸、形状几何参数。3.1.2轨道外部几何参数Iheoutergeometryparameteroftrack3.1.3指轨道中线及左右轨在选定坐标系下的绝对三维位置坐标，或相对于设计线位的平面（横向）、高程（垂向）偏差等轨道位置几何参数。3.1.4惯性导航系统inertialnavigationsystem（INS）利用惯性传感器（陀螺仪和加速度计）进行导航与制导的一种完全自主的导航系统，根据载体相对于惯性空间的惯性加速度和角速度测量值推算载体的瞬时速度、位置和姿态。3.1.5惯性测量单元inertialmeasurementunit（IMU）测量物体三轴角速度（或角增量）以及惯性加速度（比力）的装置，一般IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺。3.1.6全球卫星导航定位系统globalnavigationsatellitesystem（GNSS）指所有的全球导航卫星系统，包括全球的、区域的和增强的，如中国的北斗卫星导航系统、美国的GPS、俄罗斯的GLONASS,欧洲的Galileo,以及相关的增强系统。卫星定位指利用一组卫星的伪距、载波、星历、卫星发射口寸间等观测量，在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的三维坐标。3.1.7卫星惯性轨道测量仪TrackgeometrymeasuringtrolleybasedonGNSS/INSintegration指将惯性测量单元、卫星接收机、轨距尺、里程计等传感器和数据记录单元集成在刚性车体上，配合数据处理软件可测量轨道三维位置坐标、姿态、轨距和水平等参数，据此可算出轨道的内部和外部几何参数的便携式测量设备。3.1.8姿态角attitudeangle惯性传感器坐标系和当地地理水平坐标系之间的相对角度关系。3.1.9施工坐标系constructioncoordinatesystem供钢轨放样用的一种平面直角坐标系，其中一个坐标轴与轨道主轴线一致或平行，原点的坐标值可为假定值。3.1.10工程平均高程面engineeringmeanheight-level工程平均高程面是一个假想的平面，其高程等于工程的平均正常高程。3.1.11工程独立坐标系independentcoordinatesystemforengineeringsurvey为满足铁路工程建设要求采用的平面直角坐标系，采用与1954年北京坐标系/1980年西安坐标系/2000国家大地坐标系/世界大地坐标系1984（WGS-84）的参考椭球面平行、与铁路工程平均高程面相切的椭球面为投影面的高斯正形投影任意带平面直角坐标系统。3.1.12参考站referencestation在一定的观测时间内，一台或几台接收机分别固定在一个或几个测站上，一直保持跟踪观测卫星，其余接收机在距这些测站的一定范围内流动设站作业，这些固定测站就称为参考站。3.1.13流动站roverstation在距参考站一定范围内流动作业的接收机所设立的测站。3.1.14基础平面控制网（CPI）horizontalcontrolpointsforbasicnetwork在国家高等级平面控制网的基础上，沿线路走向布设，按GPS静态相对定位原理建立，为线路平面控制网起闭的基准。3.1.15线路平面控制网（CPn）horizontalcontrpointsforroute在基础平面控制网（CPI）的基础上沿线路附近布设，为勘测、施工阶段的线路平面控制和轨道控制网起闭的基准。3.1.16轨道控制网（CPln）horizontal-levelcontrolpointsfortrack沿线路布设的三维控制网，起闭于基础平面控制网（CPI）或线路平面控制网（CPII）,-般在线下工程施工完成后实测，为轨道铺设和运营维护控制的基3.1.17全跳动量卫星/惯性轨道测量仪各走行轮和其他各工作轮工作面对自身轴承转动轴线的全跳动。型号编制按以下规则：GCLYTW-X-X三T改进尾注（用阿拉伯数字表示）企业标识（13位英文字母）外部参数测量功能特征（可选）功能基本特征（T）轨道测量仪产品代号其中，测量功能基本特征含义如下：-T型：只具有单侧弦测功能的轨道测量仪。示例：GCLY-TW-X-I型，是指具有单侧弦测功能和外部参数测量功能的铁路轨道几何状态测量仪。5系统组成5.1人工推行测系统5.1.1结构组成以人工推行模式进行测量作业的卫星/惯性轨道测量仪由以下核心单元组成：1.精密车体2.惯性测量单元（IMU）3.GNSS移动站接收机4.GNSS基准站接收机5.轨距尺6.里程计7.数据采集单元8.数据处理软件5.1.2精密车体精密车体是搭载测量传感器（包括IMU、GNSS移动站接收机、轨距尺、里程计、数据采集单元）的刚性精密机械结构。1.须采用“T字形"设计2.要求精密车体的行走轨迹线应能够准确地反映轨道的实际几何形状，并对轨道不平顺的激扰做出正确的动态响应。5.1.3惯性测量单元1.须采用捷联式设计，包括完整的三轴加速度计和三轴陀螺，宜包含内部减震单元以适用于轨道测量工况。2.陀螺零偏稳定性0.05°Zh（应符合GJB2426-1995或GJB2427-1995）°3.加速度计零偏稳定性0.001ms2（应符合GJB2504-1995）。4.IMU应固联安装在精密车体上。5.1.4GNSS移动站接收机1.应采用具备BDS、GPS等多系统卫星信号接收功能的高精度测量型接收机。2.应固联安装在精密车体上，应采用测量型GNSS天线。5.1.5GNSS基准站接收机1.应采用具备BDS、GPS等多系统卫星信号接收功能的高精度测量型接收机a2.应采用高精度测量型GNSS天线。5.1.6轨距尺指轨距测量单元，应固定安装在精密车体的横梁上，可采用机械式(伸缩杆)或激光测量式传感器。5.1.7里程计测量精密车体沿钢轨的三维行走距离。1.传感器应固定安装在精密车体上；2.宜具备测量仪前进和后退识别能力。5.1.8数据采集单元采集轨道测量仪各传感器的原