轨道检测系统所在构架的运动姿态测量方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113983984A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111266063.8(51)Int.Cl.(22)申请日2021.10.28G01B21/02(2006.01)G01B21/22(2006.01)(71)申请人中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所地址100081北京市海淀区大柳树路2号主楼12层申请人中国铁道科学研究院集团有限公司北京铁科英迈技术有限公司(72)发明人陈春雷韩志祝咏升郝晋斐王昊韩庐平傅强贺雨刘凯赵紫珅王富印(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人杨丹沈珍珠权利要求书4页说明书13页附图6页(54)发明名称轨道检测系统所在构架的运动姿态测量方法及装置(57)摘要本发明公开了一种轨道检测系统所在构架的运动姿态测量方法及装置，其中该方法包括：获取多个三轴加速度计所采集的构架运动加速度数据；所述多个三轴加速度计，对称安装于轨道检测系统所在轨道检测车辆的构架的左右两侧；所述左右两侧为平行于车辆行进方向的车身两侧；针对每一三轴加速度计，根据该三轴加速度计所采集的加速度数据，计算该三轴加速度计的三轴位移数据；对多个三轴加速度计的三轴位移数据，进行解算处理，得到轨道检测系统所在构架几何中心的运动姿态测量数据；所述构架几何中心的运动姿态测量数据，包括构架几何中心的位移量和转角量。本发明可准确测量轨道检测系统构架的运动姿态，辅助提高轨道检测系统的测量精度。CN113983984ACN113983984A权利要求书1/4页1.一种轨道检测系统所在构架的运动姿态测量方法，其特征在于，包括：获取多个三轴加速度计所采集的构架运动加速度数据；所述多个三轴加速度计，对称安装于轨道检测系统所在轨道检测车辆的构架的左右两侧；所述左右两侧为平行于车辆行进方向的车身两侧；针对每一三轴加速度计，根据该三轴加速度计所采集的加速度数据，计算该三轴加速度计的三轴位移数据；对多个三轴加速度计的三轴位移数据，进行解算处理，得到轨道检测系统所在构架几何中心的运动姿态测量数据；所述构架几何中心的运动姿态测量数据，包括构架几何中心的位移量和转角量。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个三轴加速度计中同一侧的三轴加速度计的安装位置，以构架的横向中心线为对称轴；不同侧的三轴加速度计的安装位置，以构架的纵向中心线为对称轴。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构架运动加速度数据用于描述三轴加速度计所在位置构架的、沿该三轴加速度计的X轴、Y轴、Z轴三个方向的运动加速度；其中，Y轴方向为纵向，平行于车辆构架行进方向；X轴方向为横向，垂直于车辆构架行进方向且平行于轨道平面；Z轴方向为垂向，与X轴、Y轴所在平面垂直；根据该三轴加速度计所采集的加速度数据，计算该三轴加速度计的三轴位移数据，包括：根据该三轴加速度计所采集的加速度数据所描述的构架沿X轴、Y轴、Z轴三个方向的运动加速度，计算得到该三轴加速度计的X轴位移量、Y轴位移量和Z轴位移量。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据该三轴加速度计所采集的加速度数据，计算该三轴加速度计的三轴位移数据，包括：基于快速傅里叶变换的频域积分算法，对该三轴加速度计所采集的加速度数据进行数学积分计算，得到该三轴加速度计的三轴位移数据。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构架几何中心的位移量包括：构架几何中心的横向位移量和垂向位移量；所述构架几何中心的转角量包括：构架几何中心的侧滚转角量和左右摇头转角量；对多个三轴加速度计的三轴位移数据，进行解算处理，得到轨道检测系统所在构架几何中心的运动姿态测量数据，包括：对多个三轴加速度计的三轴位移数据，进行运动姿态解算处理，得到轨道检测系统所在构架几何中心的运动姿态测量数据。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，按如下公式对多个三轴加速度计的三轴位移数据，进行运动姿态解算处理，得到轨道检测系统所在构架几何中心的横向位移量：其中，X0为轨道检测系统所在构架几何中心的横向位移量，单位为毫米；b1和b2分别为安装于构架同一侧的三轴加速度计1和三轴加速度计2所处位置、至构架横向中心线的距离；x1和x2分别为三轴加速度计1和三轴加速度计2的X轴位移量。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，按如下公式对多个三轴加速度计的三轴位移2CN113983984A权利要求书2/4页数据，进行运动姿态解算处理，得到轨道检测系统所在构架几何中心的垂向位移量：其中，Z0为轨道检测系统所在构架几何中心的垂向位移量，单位为毫米；a1和a2分别为安装于构架不同侧的三轴加速度计1和三轴加速度计4所处位置、至构架纵向中心线的距离；z1和z4分别为三轴加速度计1和三轴加速度计