CN102252627B - 一种高铁轨道轨距检测装置和检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于高铁轨道检测技术，涉及对铁路轨道轨距检测装置和方法的改进。本发明检测装置包括轨道检测车，在检测平台[8]的上表面安装有包括计算机[1]、测距器数据采集卡[2]和电源的数据处理系统，其特征在于：还有第一激光测距器[5]和第二激光测距器[6]两个激光测距器，它们分别受第一测距器控制盒[3]和第二测距器控制盒[4]的控制，与惯性测量装置[7]和数据处理系统共同组成的轨距测量系统。本发明检测方法的步骤是：激光测距器标定，激光测距器数据预处理，惯性测量组件数据预处理，激光测距器数据筛选，数据补偿，轨距计算。本发明不受检测速度影响，能对轨距进行非接触式测量，测量精度高，适用范围广。

Description

一种高铁轨道轨距检测装置和检测方法

技术领域

本发明属于高铁轨道检测技术，涉及对铁路轨道轨距连续检测装置和方法的改进。

背景技术

轨距是指同一横截面左、右股钢轨工作面下16mm处轨距点之间的距离。常用的测量轨距方法主要有接触式测量和无接触式测量两大中类。接触式轨距测量方法是利用线位移传感器实现对轨距的测量，检测过程中通过机械结构保证传感器与待测轨道轨距点时刻接触，这种测量方法虽然低速下测量结果比较准确，但是测量效率低。另外，由于测量过程中传感器需要与轨道接触，当需要提高检测速度时，容易造成传感器的磨损，导致测量精度下降。还有可能对钢轨造成损害，产生安全隐患。非接触式轨距测量方法是利用摄像机构对轨距内侧断面连续摄像，通过图像重构的方法重现轨道内侧面曲线，计算出轨距值。这种测量方法测量精度高，且不受检测速度影响，但是这种方法易受光线干扰，对使用环境要求苛刻，使用范围收到限制。另外，其结构复杂，成本高。

发明内容

本发明的目的是：提出一种测量效率高、能避免对传感器和钢轨造成磨损、应用范围广、成本低的铁路轨道轨距检测装置和方法，以满足高铁对铁路轨道轨距高效率、低成本连续检测的需要。

本发明的技术方案是：一种高铁轨道轨距检测装置，包括一个带有检测平台的轨道检测车，在检测平台的上表面安装有数据处理系统，该数据处理系统包括计算机、测距器数据采集卡和电源，其特征在于：

(1)在检测平台下表面固定有一个截面为矩形的、中空的检测梁，检测梁的谐振频率不小于70Hz；在检测梁的内部固定有两个激光测距器和惯性测量组件，它们是第一激光测距器、第二激光测距器和惯性测量组件，所述的第一激光测距器和第二激光测距器是能够适应10000lux光照强度的激光测距器，在检测梁的下表面与第一激光测距器和第二激光测距器对应的位置各有一个通光孔，第一激光测距器和第二激光测距器发射的激光束穿过上述通光孔后分别照射到左、右轨道的轨距点上；惯性测量组件为光纤捷联惯组，测量检测梁的垂直振动对激光测距器的采样数据进行筛选、补偿，其垂直轴线位于轨道检测车轮轴的轴向垂直平分面内并垂直于水平面；

(2)在数据处理系统中还有两个测距器控制盒，它们是第一激光测距器控制盒和第二激光测距器控制盒，第一激光测距器的输出端与第一激光测距器控制盒的输入端连接，第一激光测距器控制盒的输出端与测距器数据采集卡的相应输入端连接，第二激光测距器的输出端与第二激光测距器控制盒的输入端连接；第二激光测距器控制盒的输出端与测距器数据采集卡的相应输入端连接，测距器数据采集卡通过USB通讯线与计算机连接；

(3)惯性测量组件通过RS422串口通讯线与计算机的第一串口com1连接。

使用如上面所述的高铁轨道轨距检测装置检测铁路轨道轨距的方法，其特征在于，检测的步骤如下：

1、激光测距器标定：

1.1、基本机械尺寸测量：测量第一激光测距器在检测梁静止状态下的照射角度，记为α₁；测量第二激光测距器在检测梁静止状态下的照射角度，记为α₂；α₁和α₂是激光测距器发射的光束轴线与水平面的夹角；

1.2、激光测距器数据采集：检测装置上电后，第一激光测距器和第二激光测距器开始工作，第一激光测距器和第二激光测距器分别受第一激光测距器控制盒和第二激光测距器控制盒控制，每m秒采样一次，并使测距器数据采集卡向计算机发送一个采样数据包，每个采样数据包有个采样数据，计算机将第一激光测距器测量的采样数据记为

将第二激光测距器测量的采样数据记为

并保存，m取值范围为0.001秒～0.01秒；

1.3、激光测距器标定：在轨距为

的轨道上，保持检测平台和检测梁静止m1秒，m1取值范围为100秒至200秒，在m1秒内的采样个数为n，n=m1/m取整数；

根据下式计算出第一激光测距器在m1秒内的采样数据平均值d₁₀和第二激光测距器在m1秒内的采样数据平均值d₂₀：

$d_{10}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{d}}_1\left(i\right)\·\·\·\left[1\right]$

$d_{20}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{d}}_2\left(i\right)\·\·\·\left[2\right]$

2、激光测距器数据预处理：

2.1、激光测距器数据采集：启动轨道检测车在轨道上行驶，第一激光测距器和第二激光测距器分别受测距器控制盒和测距器控制盒控制，每m秒采样一次，并测距器数据采集卡向计算机发送一个采样数据包，每个采样数据包有2个采样数据，计算机将第一激光测距器测量的采样数据记为d₁，将第二激光测距器测量的采样数据记为d₂，并保存；

2.2、计算平均值：分别计算d₁，d₂两个采样数据中每个采样数据每连续5个数的平均值d₁₁、d₂₁；其中，d₁₁为第一激光测距器所测量位移的采样数据平均值；d₂₁为第二激光测距器所测量位移的采样数据平均值；

3、惯性测量组件数据预处理：

3.1、惯性测量组件采集：

启动轨道检测车在轨道上行驶，每隔m秒，惯性测量组件向计算机第一串口com1发送一个采样数据包，每个采样数据包有2个采样数据，计算机将其中的惯性测量组件的横滚角速率采样数据记为ω_x，将其中的惯性测量组件的垂向加速度记为A_z，并进行保存；

3.2、计算横滚角γ：

γ(i)＝γ(i-1)+ω_x(i)·m………………………………………………………[3]

式中，i是采样数据的序号；

4、激光测距器数据筛选补偿：根据垂向加速度A_z对第一激光测距器和第二激光测距器采样数据平均值d₁₁、d₂₁进行筛选，合格数据判别公式如下：

式中，A_z0取10m/s²;

判别结束后，将第一激光测距器中不合格的采样数据记为

将第一激光测距器中合格的采样数据记为

将第二激光测距器中不合格的采样数据记为

将第二激光测距器中合格的采样数据记为

5、数据补偿：

5.1、对不合格数据进行补偿：

对步骤4判断不合格的数据，用第一激光测距器的前5个合格数据根据下式计算一阶拟合预测值

代替

用第二激光测距器的前5个合格数据根据下式计算一阶拟合预测值

代替

$d_{12}^{\′}=a+b\·6\·m\·\·\·\left[5\right]$

$d_{22}^{\′}=c+d\·6\·m\·\·\·\left[6\right]$

式中，a、b为第一激光测距器前5个合格数据的一阶拟合系数；c、d为第二激光测距器前5个合格数据的一阶拟合系数；

5.2、数据合并：将

与

合并组成第一激光测距器补偿后的合格数据d₁₂，将

与

合并组成第二激光测距器补偿后的合格数据d₂₂；

6、按照下式计算轨距G：

$G=((d_{12}-d_{10})\·\cos {\mathrm{\α}}_1+(d_{22}-d_{20})\·\cos {\mathrm{\α}}_2)\·\cos \mathrm{\γ}+\hat{d}\·\·\·\left[7\right]$

至此，得到轨道轨距。

本发明的优点是：采用无接触式测量方法对轨距进行测量，不受检测速度影响，测量效率高，避免了对传感器和钢轨造成磨损，由于激光测距仪能够在阳光照射的环境下对轨距进行高精度无接触测量，对使用环境要求低，应用范围广，成本低。满足了高铁对铁路轨道轨距高效率、低成本连续检测的需要。

附图说明

图1是本发明测量装置的结构原理框图。

图2是本发明测量装置中传感器安装位置示意图。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。规定方位如下，面对轨道检测车的前进方向，左手边为左方。参见图1、2，一种高铁轨道轨距检测装置，包括一个带有检测平台8的轨道检测车，在检测平台8的上表面安装有数据处理系统，该数据处理系统包括计算机1、测距器数据采集卡2和电源，其特征在于：

(1)在检测平台8下表面固定有一个截面为矩形的、中空的检测梁9，检测梁9的谐振频率不小于70Hz；在检测梁9的内部固定有两个激光测距器和惯性测量组件，它们是第一激光测距器5、第二激光测距器6和惯性测量组件7，所述的第一激光测距器5和第二激光测距器6是能够适应10000lux光照强度的激光测距器，在检测梁9的下表面与第一激光测距器5和第二激光测距器6对应的位置各有一个通光孔，第一激光测距器5和第二激光测距器6发射的激光束穿过上述通光孔后分别照射到左、右轨道的轨距点上；惯性测量组件7的垂直轴线位于轨道检测车轮轴的轴向垂直平分面内并垂直于水平面；

(2)在数据处理系统中还有两个测距器控制盒，它们是第一激光测距器控制盒3和第二激光测距器控制盒4，第一激光测距器5的输出端与第一激光测距器控制盒3的输入端连接，第一激光测距器控制盒3的输出端与测距器数据采集卡2的相应输入端连接，第二激光测距器6的输出端与第二激光测距器控制盒4的输入端连接；第二激光测距器控制盒4的输出端与测距器数据采集卡2的相应输入端连接，测距器数据采集卡2通过USB通讯线与计算机1连接；

(3)惯性测量组件7通过RS422串口通讯线与计算机1的第一串口com1连接。

本发明检测装置的检测原理是：用安装在检测梁上的激光测距器分别测量左右股钢轨的轨距点，通过惯性测量组件测量检测梁的垂直振动对激光测距器的采样数据进行筛选、补偿，最后根据补偿后的激光测距器的采样数据、标定数据和标准轨道轨距计算得到待测钢轨的轨距。

使用如上面所述的高铁轨道轨距检测装置检测铁路轨道轨距的方法，其特征在于，检测的步骤如下：

1、激光测距器标定：

1.1、基本机械尺寸测量：测量第一激光测距器5在检测梁9静止状态下的照射角度，记为α₁；测量第二激光测距器6在检测梁9静止状态下的照射角度，记为α₂；α₁和α₂是激光测距器发射的光束轴线与水平面的夹角；

1.2、激光测距器数据采集：检测装置上电后，第一激光测距器5和第二激光测距器6开始工作，第一激光测距器5和第二激光测距器6分别受第一激光测距器控制盒3和第二激光测距器控制盒4控制，每m秒采样一次，测距器数据采集卡2向计算机1发送一个采样数据包，每个采样数据包有2个采样数据，计算机1将第一激光测距器5测量的采样数据记为

将第二激光测距器6测量的采样数据记为并保存，m取值范围为0.001秒～0.01秒；

1.3、激光测距器标定：在轨距为

的轨道上，保持检测平台8和检测梁9静止m1秒，m1取值范围为100秒至200秒，在m1秒内的采样个数为n，n=m1/m取整数；

根据下式计算出第一激光测距器5在m1秒内的采样数据平均值d₁₀和第二激光测距器6在m1秒内的采样数据平均值d₂₀：

$d_{10}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{d}}_1\left(i\right)\·\·\·\left[1\right]$

$d_{20}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{d}}_2\left(i\right)\·\·\·\left[2\right]$

2、激光测距器数据预处理：

2.1、激光测距器数据采集：启动轨道检测车在轨道上行驶，第一激光测距器5和第二激光测距器6分别受第一激光测距器控制盒3和第二激光测距器控制盒4控制，每m秒采样一次，并使测距器数据采集卡2向计算机1发送一个采样数据包，每个采样数据包有2个采样数据，计算机1将第一激光测距器5测量的采样数据记为d₁，将第二激光测距器6测量的采样数据记为d₂，并保存；

2.2、计算平均值：分别计算d₁，d₂两个采样数据中每个采样数据每连续5个数的平均值d₁₁、d₂₁；其中，d₁₁为第一激光测距器5所测量位移的采样数据平均值；d₂₁为第二激光测距器6所测量位移的采样数据平均值；

3、惯性测量组件数据预处理：

3.1、惯性测量组件采集：

启动轨道检测车在轨道上行驶，每隔m秒，惯性测量组件7向计算机1第一串口com1发送一个采样数据包，每个采样数据包有2个采样数据，计算机1将其中的惯性测量组件7的横滚角速率采样数据记为ω_x，将其中的惯性测量组件7的垂向加速度记为A_z，并进行保存；

3.2、计算横滚角γ：

γ(i)＝γ(i-1)+ω_x(i)·m………………………………………………………[3]

式中，i是采样数据的序号；

4、激光测距器数据筛选补偿：根据垂向加速度A_z对第一激光测距器5和第二激光测距器6采样数据平均值d₁₁、d₂₁进行筛选，合格数据判别公式如下：

式中，A_z0取10m/s²;

判别结束后，将第一激光测距器5中不合格的采样数据记为

将第一激光测距器5中合格的采样数据记为

将第二激光测距器6中不合格的采样数据记为

将第二激光测距器6中合格的采样数据记为

5、数据补偿：

5.1、对不合格数据进行补偿：

对步骤4判断不合格的数据，用第一激光测距器5的前5个合格数据根据下式计算一阶拟合预测值

代替

用第二激光测距器6的前5个合格数据根据下式计算一阶拟合预测值

代替

$d_{12}^{\′}=a+b\·6\·m\·\·\·\left[5\right]$

$d_{22}^{\′}=c+d\·6\·m\·\·\·\left[6\right]$

式中，a、b为第一激光测距器5前5个合格数据的一阶拟合系数；c、d为第二激光测距器6前5个合格数据的一阶拟合系数；

5.2、数据合并：将

与

合并组成第一激光测距器5补偿后的合格数据d₁₂，将

与合并组成第二激光测距器6补偿后的合格数据d₂₂；

6、按照下式计算轨距G：

$G=((d_{12}-d_{10})\·\cos {\mathrm{\α}}_1+(d_{22}-d_{20})\·\cos {\mathrm{\α}}_2)\·\cos \mathrm{\γ}+\hat{d}\·\·\·\left[7\right]$

至此，得到轨道轨距。

实施例

在装有检测平台的轨道检测车上安装上面所述检测装置，其中关键传感器的技术指标分别为：惯性测量组件7选用光纤捷联惯组,第一激光测距器5和第二激光测距器6均选用测量精度为0.05mm的LK-400G激光位移器，对采集来的数据作如下处理：

1、激光测距器标定：

1.1、基本机械尺寸测量：第一激光测距器5在检测梁9静止状态下的照射角度α₁为27.1°；第二激光测距器6在检测梁9静止状态下的照射角度α₂为27.1°；

1.2、激光测距器数据采集：检测装置上电后，第一激光测距器5和第二激光测距器6开始工作，第一激光测距器5和第二激光测距器6分别受测距器控制盒3和测距器控制盒4控制，每m秒采样一次，测距器数据采集卡2向计算机1发送一个采样数据包，每个采样数据包有2个采样数据，计算机1将第一激光测距器5测量的采样数据记为

将第二激光测距器6测量的采样数据记为

并保存,m取值为0.005秒；

1.3、激光测距器标定：在轨距

为1.435米的轨道上，保持检测平台8和检测梁9静止m1秒，m1取值为100秒，在m1秒内的采样个数为n，n=m1/m取整数；

根据下式计算出第一激光测距器5在m1秒内的采样数据平均值d₁₀和第二激光测距器6在m1秒内的采样数据平均值d₂₀：

$d_{10}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{d}}_1\left(i\right)\·\·\·\left[1\right]$

$d_{20}=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\tilde{d}}_2\left(i\right)\·\·\·\left[2\right]$

得到均值d₁₀＝0.411米，d₂₀＝0.401米；

2、激光测距器数据预处理：

2.1、激光测距器数据采集：启动轨道检测车在轨道上行驶，第一激光测距器5和第二激光测距器6分别受测距器控制盒3和测距器控制盒4控制，每m秒采样一次，并测距器数据采集卡2向计算机1发送一个采样数据包，每个采样数据包有2个采样数据，计算机1将第一激光测距器5测量的采样数据记为d₁，将第二激光测距器6测量的采样数据记为d₂，并保存；

2.2、计算平均值：分别计算d₁，d₂两个采样数据中每个采样数据每连续5个数的平均值d₁₁、d₂₁；其中，d₁₁为第一激光测距器5所测量位移的采样数据平均值；d₂₁为第二激光测距器6所测量位移的采样数据平均值；

3、惯性测量组件数据预处理：

3.1、惯性测量组件采集：

启动轨道检测车以40km/h的速度在轨道上行驶，每隔m秒，惯性测量组件7向计算机1第一串口com1发送一个采样数据包，每个采样数据包有2个采样数据，计算机1将其中的惯性测量组件7的横滚角速率采样数据记为ω_x，将其中的惯性测量组件7的垂向加速度记为A_z，并进行保存；

3.2、计算横滚角γ：

γ(i)＝γ(i-1)+ω_x(i)·m………………………………………………………[3]

式中，i是采样数据的序号；

4、激光测距器数据筛选补偿：根据垂向加速度A_z对第一激光测距器5和第二激光测距器6采样数据平均值d₁₁、d₂₁进行筛选，合格数据判别公式如下：

式中，A_z0取10m/s²;

判别结束后，将第一激光测距器5中不合格的采样数据记为

将第一激光测距器5中合格的采样数据记为

将第二激光测距器6中不合格的采样数据记为

将第二激光测距器6中合格的采样数据记为

5、数据补偿：

5.1、对不合格数据进行补偿：

对步骤2.4判断不合格的数据，用第一激光测距器5的前5个合格数据根据下式计算一阶拟合预测值

代替

用第二激光测距器6的前5个合格数据根据下式计算一阶拟合预测值

代替

$d_{12}^{\′}=a+b\·6\·m\·\·\·\left[5\right]$

$d_{22}^{\′}=c+d\·6\·m\·\·\·\left[6\right]$

式中，a、b为第一激光测距器5前5个合格数据的一阶拟合系数；c、d为第二激光测距器6前5个合格数据的一阶拟合系数；

5.2、数据合并：将

与

合并组成第一激光测距器5补偿后的合格数据d₁₂，将

与

合并组成第二激光测距器6补偿后的合格数据d₂₂；

6、按照下式计算轨距G：

$G=((d_{12}-d_{10})\·\cos {\mathrm{\α}}_1+(d_{22}-d_{20})\·\cos {\mathrm{\α}}_2)\·\cos \mathrm{\γ}+\hat{d}\·\·\·\left[7\right]$

至此，得到轨道轨距。轨距的检测精度为±0.4毫米，满足高铁对轨距理论测量精度±1毫米的要求。

Claims (2)

1.一种高铁轨道轨距检测装置，包括一个带有检测平台[8]的轨道检测车，在检测平台[8]的上表面安装有数据处理系统，该数据处理系统包括计算机[1]、测距器数据采集卡[2]和电源，其特征在于：

(1)在检测平台[8]下表面固定有一个截面为矩形的、中空的检测梁[9]，检测梁[9]的谐振频率不小于70Hz；在检测梁[9]的内部固定有两个激光测距器和惯性测量组件，它们是第一激光测距器[5]、第二激光测距器[6]和惯性测量组件[7]，所述的第一激光测距器[5]和第二激光测距器[6]是能够适应10000lux光照强度的激光测距器，在检测梁[9]的下表面与第一激光测距器[5]和第二激光测距器[6]对应的位置各有一个通光孔，第一激光测距器[5]和第二激光测距器[6]发射的激光束穿过上述通光孔后分别照射到左、右轨道的轨距点上；惯性测量组件[7]为光纤捷联惯组，测量检测梁的垂直振动，对激光测距器的采样数据进行筛选、补偿，其垂直轴线位于轨道检测车轮轴的轴向垂直平分面内并垂直于水平面；

(2)在数据处理系统中还有两个测距器控制盒，它们是第一激光测距器控制盒[3]和第二激光测距器控制盒[4]，第一激光测距器[5]的输出端与第一激光测距器控制盒[3]的输入端连接，第一激光测距器控制盒[3]的输出端与测距器数据采集卡[2]的相应输入端连接，第二激光测距器[6]的输出端与第二激光测距器控制盒[4]的输入端连接；第二激光测距器控制盒[4]的输出端与测距器数据采集卡[2]的相应输入端连接，测距器数据采集卡[2]通过USB通讯线与计算机[1]连接；

(3)惯性测量组件[7]通过RS422串口通讯线与计算机[1]的第一串口com1连接。

2.使用如权利要求1所述的高铁轨道轨距检测装置检测铁路轨道轨距的方法，其特征在于，检测的步骤如下：

2.1、激光测距器标定：

2.1.1、基本机械尺寸测量：测量第一激光测距器[5]在检测梁[9]静止状态下的照射角度，记为α₁；测量第二激光测距器[6]在检测梁[9]静止状态下的照射角度，记为α₂；α₁和α₂是激光测距器发射的光束轴线与水平面的夹角；

2.1.2、激光测距器数据采集：检测装置上电后，第一激光测距器[5]和第二激光测距器[6]开始工作，第一激光测距器[5]和第二激光测距器[6]分别 受第一激光测距器控制盒[3]和第二激光测距器控制盒[4]控制，每m秒采样一次，测距器数据采集卡[2]向计算机[1]发送一个采样数据包，每个采样数据包有2个采样数据，计算机[1]将第一激光测距器[5]测量的采样数据记为 将第二激光测距器[6]测量的采样数据记为 并保存，m取值范围为0.001秒～0.01秒；

2.1.3、激光测距器标定：在轨距为 

的轨道上，保持检测平台[8]和检测梁[9]静止m1秒，m1取值范围为100秒至200秒，在m1秒内的采样个数为n，n=m1/m取整数；

根据下式计算出第一激光测距器[5]在m1秒内的采样数据平均值d₁₀和第二激光测距器[6]在m1秒内的采样数据平均值d₂₀：

2.2、激光测距器数据预处理：

2.2.1、激光测距器数据采集：启动轨道检测车在轨道上行驶，第一激光测距器[5]和第二激光测距器[6]分别受第一激光测距器控制盒[3]和第二激光测距器控制盒[4]控制，每m秒采样一次，并使测距器数据采集卡[2]向计算机[1]发送一个采样数据包，每个采样数据包有2个采样数据，计算机[1]将第一激光测距器[5]测量的采样数据记为d₁，将第二激光测距器[6]测量的采样数据记为d₂，并保存；

2.2.2、计算平均值：分别计算d₁，d₂两个采样数据中每个采样数据每连续5个数的平均值d₁₁、d₂₁；其中，d₁₁为第一激光测距器[5]所测量位移的采样数据平均值；d₂₁为第二激光测距器[6]所测量位移的采样数据平均值；

2.3、惯性测量组件数据预处理：

2.3.1、惯性测量组件采集：

启动轨道检测车在轨道上行驶，每隔m秒，惯性测量组件[7]向计算机[1]第一串口com1发送一个采样数据包，每个采样数据包有2个采样数据，计算机[1]将其中的惯性测量组件[7]的横滚角速率采样数据记为ω_x，将其中的惯性测量组件[7]的垂向加速度记为A_z，并进行保存；

2.3.2、计算横滚角γ：

γ(i)＝γ(i-1)+ω_x(i)·m………………………………………………………[3]

式中，i是采样数据的序号； 

2.4、激光测距器数据筛选补偿：根据垂向加速度A_z对第一激光测距器[5]和第二激光测距器[6]采样数据平均值d₁₁、d₂₁进行筛选，合格数据判别公式如下：

式中，A_z0取10m/s²;

判别结束后，将第一激光测距器[5]中不合格的采样数据记为 

将第一激光测距器[5]中合格的采样数据记为 

将第二激光测距器[6]中不合格的采样数据记为 

将第二激光测距器[6]中合格的采样数据记为 

2.5、数据补偿：

2.5.1、对不合格数据进行补偿：

对步骤2.4判断不合格的数据，用第一激光测距器[5]的前5个合格数据根据下式计算一阶拟合预测值 

代替 

用第二激光测距器[6]的前5个合格数据根据下式计算一阶拟合预测值 

代替 

式中，a、b为第一激光测距器[5]前5个合格数据的一阶拟合系数；c、d为第二激光测距器[6]前5个合格数据的一阶拟合系数；

2.5.2、数据合并：将 

与 合并组成第一激光测距器[5]补偿后的合格数据d₁₂，将 

与 

合并组成第二激光测距器[6]补偿后的合格数据d₂₂；

2.6、按照下式计算轨距G：

至此，得到轨道轨距。 

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