CN114319142A - 基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法 - Google Patents

基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法 Download PDF

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CN114319142A
CN114319142A CN202210217693.4A CN202210217693A CN114319142A CN 114319142 A CN114319142 A CN 114319142A CN 202210217693 A CN202210217693 A CN 202210217693A CN 114319142 A CN114319142 A CN 114319142A
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王鹏
李广宇
石德斌
谭兆
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王健
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Abstract

本发明公开了一种基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法，属于铁路测绘技术领域，包括S1、根据偏角检测法，计算标靶点所在的平面线型；S2、根据标靶点所属的平面线型，将标靶点测量坐标系转换为对应线型的线路坐标系；S3、根据标靶点的线路坐标系以及标靶点与高速磁浮轨道梁的位置关系，计算定位过程中标靶点的调整量。实现了测量标靶在磁浮轨道梁上自由摆放可对磁浮轨道梁进行精密定位，避免了在轨道梁上进行钻孔破坏其整体性，并且提高了作业效率。

Description

基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法
技术领域
本发明涉及铁路测绘技术领域，尤其涉及基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法。
背景技术
高速磁浮作为一种新型尖端轨道交通技术，我国已经开展了时速600公里高速磁浮交通系统的研制，并将其列为科技部国家重点研发计划“先进轨道交通”重点专项课题，目的是研制具有我国自主知识产权的时速600公里高速磁浮工程化系统和产业化能力，并形成具有国际普遍适应性新一代高速磁浮交通系统核心技术体系及标准规范体系。高速磁浮工程作为高难度、高精度的特种工程，对测量的精度要求十分严苛，尤其是磁浮工程中的最关键步骤——轨道梁精调，其精度直接影响了磁浮列车的运行速度、平稳性和安全性。
针对高速磁浮轨道梁精密定位的研究现状，开展相关研究，解决填补技术的空白。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法，实现了测量标靶在磁浮轨道梁上自由摆放可对磁浮轨道梁进行精密定位，避免了在轨道梁上进行钻孔破坏其整体性，并且提高了作业效率。
为了实现上述目的，本发明的一种基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法，包括如下步骤：
S1、根据偏角检测法，计算标靶点所在的平面线型；
S2、根据标靶点所属的平面线型，将标靶点测量坐标系转换为对应线型的线路坐标系；
S3、根据标靶点的线路坐标系以及标靶点与高速磁浮轨道梁的位置关系，计算定位过程中标靶点的调整量。
进一步优选的，所述平面线型包括直线型、曲线型和缓和曲线型。
进一步优选的，所述根据偏角检测法，计算标靶点所在的平面线型，包括以下方法：
遍历所有平面线型的特征点，寻找与标靶点距离最近的特征点作为本特征点；
计算标靶点与本特征点所连直线的方位角
Figure 524883DEST_PATH_IMAGE001
与本特征点沿线路切线方向的方位 角
Figure 907936DEST_PATH_IMAGE002
之差的绝对值
Figure 156514DEST_PATH_IMAGE003
；
若
Figure 20565DEST_PATH_IMAGE004
，则该标靶点位于本特征点和下一特征点之间；则标靶点属于本特 征点和下一特征点之间形成的线型类型；
若
Figure 303779DEST_PATH_IMAGE005
，则该点位于本特征点和上一特征点之间，则标靶点属于本特征点和 上一特征点之间形成的线型类型。
进一步优选的，在S2中，当标靶点所属的平面线型为直线型时，按照以下方法，将标靶点测量坐标系转换为对应线型的线路坐标系；
根据原标靶点P的坐标
Figure 595083DEST_PATH_IMAGE006
及直线表达式，
计算标靶点P到所属直线型两特征点所夹直线的垂直距离；
将所述垂直距离，作为标靶点的偏距；
根据偏距和标靶点P到其中一个特征点的距离，计算标靶点的里程。
进一步优选的，在S2中，当标靶点所属的平面线型为曲线型时，按照以下公式，将标靶点测量坐标系转换为对应线型的线路坐标系：
Figure 127696DEST_PATH_IMAGE007
其中，圆曲线圆心O点的坐标为
Figure 998700DEST_PATH_IMAGE008
，圆曲线特征点HY至圆心O点的方位角
Figure 933158DEST_PATH_IMAGE009
，标靶点P至圆心O点的方位角为
Figure 395363DEST_PATH_IMAGE010
；
Figure 618534DEST_PATH_IMAGE011
为圆曲线特征点HY的设计里程。
进一步优选的，在S2中，当标靶点所属的平面线型为缓和曲线型时，按照以下步骤，将标靶点测量坐标系转换为对应线型的线路坐标系：
将与标靶点距离最近的平面曲线特征点作为起算点，通过方位角搜索法进行迭代运算，寻找标靶点沿法线方向在缓和曲线上的投影点，计算标靶点到投影点的垂直距离作为缓和曲线段标靶点的偏距。
进一步优选的，当标靶点位于缓和曲线段时，所述将与标靶点距离最近的平面曲线特征点作为起算点，通过方位角搜索法进行迭代运算，寻找标靶点沿法线方向在缓和曲线上的投影点，包括以下步骤：
以平面曲线特征点ZH点为原点，ZH点切线方向为Y轴，ZH点法线方向为X轴，建立平面直角坐标系；
判断平面曲线特征点ZH点和标靶点P所连直线与ZH点切线的夹角与90°角差值的大小；
当差值小于等于预设阈值时，ZH点即为标靶点p在平面曲线上的投影点；
当差值大于预设阈值时，对标靶点的投影估计点进行迭代搜索，直至找到最佳投影估计点。
进一步优选的，所述对标靶点的投影估计点进行迭代搜索，按照如下公式计算标靶点到投影点的垂直距离作为缓和曲线段标靶点的偏距：
Figure 824387DEST_PATH_IMAGE012
其中，
Figure 816614DEST_PATH_IMAGE013
为迭代搜索时产生的投影估计点和标靶点P所连直线与投影估计点切线 的夹角序列，
Figure 715300DEST_PATH_IMAGE014
为迭代搜索时产生的投影估计点序列；
Figure 425767DEST_PATH_IMAGE015
为标靶点的原坐标；
Figure 904153DEST_PATH_IMAGE016
为最终投影估计点的坐标，n为自然数。
进一步优选的，在S3中，根据标靶点与高速磁浮轨道梁的位置关系，所述标靶点包括沿线路方向移动标靶和垂直线路自由移动标靶。
进一步优选的，在S3中，所述计算定位过程中标靶点的调整量，包括：
沿线路方向的水平调整值
Figure 16465DEST_PATH_IMAGE017
，
Figure 617211DEST_PATH_IMAGE018
，其中，
Figure 814974DEST_PATH_IMAGE019
为标靶点的偏距，D为磁浮轨道梁设计宽度；
垂直于线路方向的垂直调整值
Figure 365560DEST_PATH_IMAGE020
，
Figure 332379DEST_PATH_IMAGE021
；其中，L为标 靶点里程；
Figure 572867DEST_PATH_IMAGE022
为磁浮轨道梁设计里程；
高程调整值
Figure 992347DEST_PATH_IMAGE023
，
Figure 78115DEST_PATH_IMAGE024
其中，H为标靶点的实际高 程；
Figure 165020DEST_PATH_IMAGE025
为磁浮轨道梁设计里程，
Figure 310830DEST_PATH_IMAGE026
标靶点设计高程。
本申请公开的基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法，相比于现有技术，至少具有以下优点：
1、实现了测量标靶在轨道梁上的自由布设，保证了高速磁浮轨道梁的完整性；
2.实现了基于偏角法的平面线型分段，达到了标靶点所处线型精确计算的目的；
3.实现了标靶点测量坐标系与线路坐标系间的坐标转换；
4.采用该方法可提高磁浮轨道梁定位精度，并可极大提高作业效率。
附图说明
图1为本发明提供的基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法的流程示意图。
图2为本发明提供的基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法中标靶点的观测示意图；
图3为本发明提供的基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法中平面曲线特征点的分布示意图；
图4为本发明中曲线段偏距计算原理图；
图5为本发明中缓和曲线段偏距计算原理图。
具体实施方式
以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明一方面实施例提供的基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法，包括以下步骤：
S1、根据偏角检测法，计算标靶点所在的平面线型；
S2、根据标靶点所属的平面线型，将标靶点测量坐标系转换为对应线型的线路坐标系；
S3、根据标靶点的线路坐标系以及标靶点与高速磁浮轨道梁的位置关系，计算定位过程中标靶点的调整量。
具体实施例中，根据高速磁浮轨道梁的实际线型分为直线梁、曲线梁、缓和曲线梁，因此平面线型包括直线型、曲线型和缓和曲线型；如图3所示，相邻两个线性之间设置平面曲线特征点，（以下简称特征点），例如特征点YH下方为曲线型，特征点YH与特征点HZ之间为缓和曲线型，特征点HZ与特征点ZH之间为直线型，特征点ZH与特征点HY之间为缓和曲线型；特征点HY上方为曲线型。
进一步优选的，所述根据偏角检测法，计算标靶点所在的平面线型，包括以下方法：
遍历所有平面线型的特征点，寻找与标靶点距离最近的特征点作为本特征点；
计算标靶点与本特征点所连直线的方位角
Figure 217606DEST_PATH_IMAGE027
与本特征点沿线路切线方向的方 位角
Figure 107065DEST_PATH_IMAGE028
之差的绝对值
Figure 48476DEST_PATH_IMAGE029
。
若
Figure 630767DEST_PATH_IMAGE030
，则该标靶点位于本特征点和下一特征点之间；则标靶点属于本 特征点和下一特征点之间形成的线型类型。
若
Figure 821577DEST_PATH_IMAGE031
，则该点位于本特征点和上一特征点之间，则标靶点属于本特征点和 上一特征点之间形成的线型类型。
在一个具体实施例中，设各主点沿线路切线方向的方位角分别为
Figure 717989DEST_PATH_IMAGE032
、
Figure 45065DEST_PATH_IMAGE033
、
Figure 798257DEST_PATH_IMAGE034
、
Figure 679626DEST_PATH_IMAGE035
。
Figure 176466DEST_PATH_IMAGE036
. 如果标靶点距离最近的特征点为ZH点，则
Figure 823961DEST_PATH_IMAGE037
，当
Figure 482475DEST_PATH_IMAGE038
时，则该点位于前夹直线段；当
Figure 585560DEST_PATH_IMAGE039
时，则该点位于第一缓和曲线段。
Figure 620512DEST_PATH_IMAGE040
. 如果标靶点距离最近的特征点为HY点，则
Figure 391022DEST_PATH_IMAGE041
，当
Figure 17176DEST_PATH_IMAGE042
时，则该点位于第一缓和曲线段；当
Figure 76399DEST_PATH_IMAGE043
时，则该点位于圆曲线段。
Figure 711779DEST_PATH_IMAGE044
. 如果标靶点距离最近的特征点为YH点，则
Figure 274479DEST_PATH_IMAGE045
，当
Figure 337113DEST_PATH_IMAGE046
时，则该点位于圆曲线段；当
Figure 414790DEST_PATH_IMAGE047
时，则该点位于第二缓和曲线段。
Figure 57124DEST_PATH_IMAGE048
. 如果标靶点距离最近的特征点为HZ点，则
Figure 536647DEST_PATH_IMAGE049
，当
Figure 707865DEST_PATH_IMAGE050
时，则该点位于第二缓和曲线段；当
Figure 272839DEST_PATH_IMAGE051
时，则该点位于后夹直线段。
在磁浮轨道梁精调过程中，通常是以沿线路方向和垂直于线路方向（即线路坐标 系）表示轨道梁调整量，因此，需要将标靶点的测量坐标（北坐标X，东坐标Y）转换为线路坐 标系坐标（里程L，偏距
Figure 453285DEST_PATH_IMAGE052
）。根据标靶点所处的平面线型，线路坐标系坐标计算可分 为：直线段、缓和曲线段、圆曲线段
进一步优选的，在S2中，当标靶点所属的平面线型为直线型时，按照以下方法，将标靶点测量坐标系转换为对应线型的线路坐标系；
根据原标靶点P的坐标（XP,YP）及直线表达式；
计算标靶点P到所属直线型两特征点所夹直线的垂直距离；
将所述垂直距离，作为标靶点的偏距；
根据偏距和标靶点P到其中一个特征点的距离，计算标靶点的里程。
在一个具体实例中，在平面线形中，直线部分的线形表达式为：
Figure 787314DEST_PATH_IMAGE053
………………… (公式1)
式中，
Figure 409661DEST_PATH_IMAGE054
—分别表示拟合直线的斜率和截距，可根据HZ与ZH点坐标计算；
Figure 258668DEST_PATH_IMAGE055
—实测标靶点M的平面坐标。
标靶点P在线路坐标系中的偏距即为P点到夹直线的垂直距离PP’，因此，偏距
Figure 977226DEST_PATH_IMAGE056
的计算公式为：
Figure 431341DEST_PATH_IMAGE057
…………………………… (公式2)
标靶点P在线路坐标系中的里程即为：
Figure 209941DEST_PATH_IMAGE058
…………………………… (公式3)
式中
Figure 749507DEST_PATH_IMAGE059
为标靶点与特征点HZ之间的距离。
进一步如图4所示，在S2中，当标靶点所属的平面线型为曲线型时，按照以下公式，将标靶点测量坐标系转换为对应线型的线路坐标系：
Figure 271755DEST_PATH_IMAGE060
…………………………… (公式4)
其中，圆曲线圆心O点的坐标为
Figure 314797DEST_PATH_IMAGE061
，圆曲线特征点HY至圆心O点的方位角
Figure 264299DEST_PATH_IMAGE062
，标靶点P至圆心O点的方位角为
Figure 25581DEST_PATH_IMAGE063
；
Figure 351521DEST_PATH_IMAGE064
为圆曲线特征点HY的设计里程。
进一步优选的，在S2中，当标靶点所属的平面线型为缓和曲线型时，按照以下步骤，将标靶点测量坐标系转换为对应线型的线路坐标系：
将与标靶点距离最近的平面曲线特征点作为起算点，通过方位角搜索法进行迭代运算，寻找标靶点沿法线方向在缓和曲线上的投影点，计算标靶点到投影点的垂直距离作为缓和曲线段标靶点的偏距。
如图5所示，当标靶点位于缓和曲线段时，所述将与标靶点距离最近的平面曲线特征点作为起算点，通过方位角搜索法进行迭代运算，寻找标靶点沿法线方向在缓和曲线上的投影点，包括以下步骤：
标靶点P位于第一缓和曲线，以平面曲线特征点ZH点为原点，ZH点切线方向为Y轴，ZH点法线方向为X轴，建立平面直角坐标系；
为ZH点和标靶点P所连直线与ZH点切线的夹角，
Figure 514649DEST_PATH_IMAGE065
为ZH点与标靶点P所连直线 的方位角，则：
Figure 635051DEST_PATH_IMAGE066
为ZH点切线的夹角
Figure 149209DEST_PATH_IMAGE067
…………………………（公式5）
判断平面曲线特征点ZH点和标靶点P所连直线与ZH点切线的夹角与90°角差值的大小；
当差值小于等于预设阈值时，ZH点即为标靶点p在平面曲线上的投影点；
当差值大于预设阈值时，对标靶点的投影估计点进行迭代搜索，直至找到最佳投影估计点。
具体为：如果
Figure 809998DEST_PATH_IMAGE068
，则ZH点即为标靶点在平面曲线上的投影点，里程 和偏距
Figure 827632DEST_PATH_IMAGE069
的计算公式为：
Figure 384516DEST_PATH_IMAGE070
………… (公式6)
如果
Figure 120390DEST_PATH_IMAGE071
，则令
Figure 785203DEST_PATH_IMAGE072
，可计算出
Figure 657344DEST_PATH_IMAGE073
点在线路坐标 系中的坐标，
Figure 385128DEST_PATH_IMAGE073
点在线路坐标系中的方位角
Figure 342720DEST_PATH_IMAGE074
可由公式（7）计算：
Figure 548573DEST_PATH_IMAGE075
……………………… (公式7)
式中
Figure 337538DEST_PATH_IMAGE076
—分别表示ZH点到
Figure 236224DEST_PATH_IMAGE077
点弧长、第一缓和曲线长和圆曲线半径；当 曲线沿线路前进方向右偏时取“”，反之，取“”。
Figure 681111DEST_PATH_IMAGE078
点和标靶点P所连直线与
Figure 690656DEST_PATH_IMAGE079
点切线的夹角为，
Figure 802968DEST_PATH_IMAGE080
点到标靶点P的距离为
Figure 606976DEST_PATH_IMAGE081
，
Figure 539160DEST_PATH_IMAGE082
点与标靶点P所连直线的方位角为
Figure 352395DEST_PATH_IMAGE083
，则：
Figure 53635DEST_PATH_IMAGE084
………………………… (公式8)
如果
Figure 28544DEST_PATH_IMAGE085
，则
Figure 713604DEST_PATH_IMAGE086
点即为标靶点在平面曲线上的投影点，否则重复上述步 骤，直到满足
Figure 64950DEST_PATH_IMAGE087
，则
Figure 889206DEST_PATH_IMAGE088
即为标靶点在平面曲线上的投影点。此时，里程和偏 距的计算公式为：
Figure 300595DEST_PATH_IMAGE089
………… (公式9)
其中，
Figure 207372DEST_PATH_IMAGE090
为迭代搜索时产生的投影估计点和标靶点P所连直线与投影估计点切线 的夹角序列，
Figure 96830DEST_PATH_IMAGE091
为迭代搜索时产生的投影估计点序列；
Figure 834979DEST_PATH_IMAGE092
为标靶点的原坐标；
Figure 151691DEST_PATH_IMAGE093
为最终投影估计点的坐标，n为自然数。
如图2，在S3中，根据标靶点与高速磁浮轨道梁的位置关系，所述标靶点包括沿线路方向移动标靶和垂直线路自由移动标靶。
如图2，标靶1、2、4、5可以在磁浮轨道梁侧面沿线路方向自由移动，标靶3可以垂直于线路自由移动。通过标靶1、2、4、5调节磁浮轨道板左右（垂直于线路方向）位置，通过标靶3调节磁浮轨道板前后（沿线路方向）位置。理论上，将磁浮轨道梁调整到设计位置后，标靶1、2、4、5距离线位中心的距离是轨道梁宽度的一半，因此可根据标靶点偏距的测量值与理论值对比得出磁浮轨道板的左右方向（垂直于线路方向）调整量。
在S3中，所述计算定位过程中标靶点的调整量，包括：
沿线路方向的水平调整值
Figure 545763DEST_PATH_IMAGE094
，
Figure 238913DEST_PATH_IMAGE095
………………… (公式10)
其中，
Figure 34830DEST_PATH_IMAGE096
为标靶点的偏距，D为磁浮轨道梁设计宽度；
垂直于线路方向的垂直调整值
Figure 788023DEST_PATH_IMAGE097
，
Figure 669391DEST_PATH_IMAGE098
………………… (公式11)
其中，L为标靶点里程；
Figure 635073DEST_PATH_IMAGE099
为磁浮轨道梁设计里程；
磁浮轨道板高程调整主要依靠标靶1、2、4、5，根据标靶点在线路坐标系中的里程 以及线路的设计文件，可反算标靶点对应线路中线上的设计高程
Figure 285497DEST_PATH_IMAGE100
。则标靶点处的设计 高程与线路中线的设计高程相差超高值的一半，因此标靶点设计高程
Figure 209591DEST_PATH_IMAGE101
为：
Figure 578255DEST_PATH_IMAGE102
………………… (公式12)
所以高程调整值
Figure 613207DEST_PATH_IMAGE103
，
Figure 118138DEST_PATH_IMAGE104
………………… (公式13)
其中，H为标靶点的实际高程；
Figure 210203DEST_PATH_IMAGE105
为磁浮轨道梁设计里程，
Figure 66164DEST_PATH_IMAGE106
标靶点设计高 程。
显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、根据偏角检测法，计算标靶点所在的平面线型；
S2、根据标靶点所属的平面线型，将标靶点测量坐标系转换为对应线型的线路坐标系；
S3、根据标靶点的线路坐标系以及标靶点与高速磁浮轨道梁的位置关系，计算定位过程中标靶点的调整量。
2.根据权利要求1所述的基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法，其特征在于，所述平面线型包括直线型、曲线型和缓和曲线型。
3.根据权利要求2所述的基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法，其特征在于，所述根据偏角检测法，计算标靶点所在的平面线型，包括以下方法：
遍历所有平面线型的特征点，寻找与标靶点距离最近的特征点作为本特征点；
计算标靶点与本特征点所连直线的方位角
Figure 832607DEST_PATH_IMAGE001
与本特征点沿线路切线方向的方位角
Figure 546486DEST_PATH_IMAGE002
之 差的绝对值
Figure 591802DEST_PATH_IMAGE003
；
若
Figure 518170DEST_PATH_IMAGE004
＜90°，则该标靶点位于本特征点和下一特征点之间；则标靶点属于本特征点和下 一特征点之间形成的线型类型；
若
Figure 863700DEST_PATH_IMAGE004
≥90°，则该点位于本特征点和上一特征点之间，则标靶点属于本特征点和上一特 征点之间形成的线型类型。
4.根据权利要求2所述的基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法，其特征在于，在S2中，当标靶点所属的平面线型为直线型时，按照以下方法，将标靶点测量坐标系转换为对应线型的线路坐标系；
根据原标靶点P的坐标（XP,YP）及直线表达式，
计算标靶点P到所属直线型两特征点所夹直线的垂直距离；
将所述垂直距离，作为标靶点的偏距；
根据偏距和标靶点P到其中一个特征点的距离，计算标靶点的里程。
5.根据权利要求2所述的基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法，其特征在于，在S2中，当标靶点所属的平面线型为曲线型时，按照以下公式，将标靶点测量坐标系转换为对应线型的线路坐标系：
Figure 217321DEST_PATH_IMAGE005
其中，圆曲线圆心O点的坐标为
Figure 749934DEST_PATH_IMAGE006
，圆曲线特征点HY至圆心O点的方位角
Figure 748501DEST_PATH_IMAGE007
，标 靶点P至圆心O点的方位角为
Figure 682959DEST_PATH_IMAGE008
；
Figure 207482DEST_PATH_IMAGE009
为圆曲线特征点HY的设计里程。
6.根据权利要求2所述的基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法，其特征在于，在S2中，当标靶点所属的平面线型为缓和曲线型时，按照以下步骤，将标靶点测量坐标系转换为对应线型的线路坐标系：
将与标靶点距离最近的平面曲线特征点作为起算点，通过方位角搜索法进行迭代运算，寻找标靶点沿法线方向在缓和曲线上的投影点，计算标靶点到投影点的垂直距离作为缓和曲线段标靶点的偏距。
7.根据权利要求6所述的基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法，其特征在于，当标靶点位于缓和曲线段时，所述将与标靶点距离最近的平面曲线特征点作为起算点，通过方位角搜索法进行迭代运算，寻找标靶点沿法线方向在缓和曲线上的投影点，包括以下步骤：
以平面曲线特征点ZH点为原点，ZH点切线方向为Y轴，ZH点法线方向为X轴，建立平面直角坐标系；
判断平面曲线特征点ZH点和标靶点P所连直线与ZH点切线的夹角与90°角差值的大小；
当差值小于等于预设阈值时，ZH点即为标靶点p在平面曲线上的投影点；
当差值大于预设阈值时，对标靶点的投影估计点进行迭代搜索，直至找到最佳投影估计点。
8.根据权利要求7所述的基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法，其特征在于，所述对标靶点的投影估计点进行迭代搜索，按照如下公式计算标靶点到投影点的垂直距离作为缓和曲线段标靶点的偏距：
Figure 492969DEST_PATH_IMAGE010
其中，
Figure 761140DEST_PATH_IMAGE011
为迭代搜索时产生的投影估计点和标靶点P所连直线与投影估计点切线的夹 角序列，
Figure 550104DEST_PATH_IMAGE012
为迭代搜索时产生的投影估计点序列；
Figure 776686DEST_PATH_IMAGE013
为标靶点的原坐标；
Figure 549470DEST_PATH_IMAGE014
为最终投影估计点的坐标，n为自然数。
9.根据权利要求1所述的基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法，其特征在于，在S3中，根据标靶点与高速磁浮轨道梁的位置关系，所述标靶点包括沿线路方向移动标靶和垂直线路自由移动标靶。
10.根据权利要求6所述的基于自由标靶的高速磁浮轨道梁精密定位方法，其特征在于，在S3中，所述计算定位过程中标靶点的调整量，包括：
沿线路方向的水平调整值
Figure 355752DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 264802DEST_PATH_IMAGE016
，其中，
Figure 131127DEST_PATH_IMAGE017
为标靶点 的偏距，D为磁浮轨道梁设计宽度；
垂直于线路方向的垂直调整值
Figure 391207DEST_PATH_IMAGE018
，
Figure 1180DEST_PATH_IMAGE019
；其中，L为标靶点里 程；
Figure 30316DEST_PATH_IMAGE020
为磁浮轨道梁设计里程；
高程调整值
Figure 333121DEST_PATH_IMAGE021
，
Figure 814918DEST_PATH_IMAGE022
其中，H为标靶点的实际高程；
Figure 963003DEST_PATH_IMAGE023
为磁 浮轨道梁设计里程，
Figure 115154DEST_PATH_IMAGE024
标靶点设计高程。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115595837A (zh) * 2022-12-16 2023-01-13 中铁三局集团有限公司（Cn） 一种降低轨道板智能精调误差的工装及调整方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010025855A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Sakata Denki 軌道変位測定装置
CN102147252A (zh) * 2010-12-30 2011-08-10 中铁三局集团电务工程有限公司 客运专线接触网支柱位置的测定方法
CN105821726A (zh) * 2016-03-24 2016-08-03 上海市机械施工集团有限公司 低速磁浮轨排和轨道的位置调整方法
CN108149535A (zh) * 2017-11-30 2018-06-12 中铁四局集团第五工程有限公司 Crtsiii型板式无砟轨道轨道板铺设精度检测方法
CN108457143A (zh) * 2018-03-27 2018-08-28 株洲时代电子技术有限公司 一种轨道线路坐标测量系统
CN108519055A (zh) * 2018-04-26 2018-09-11 华中科技大学 一种基于视觉的双机器人相对位姿在线标定方法
CN110232226A (zh) * 2019-05-28 2019-09-13 北京交通大学 铁路桥上线路平面线形重构设计方法
CN111532295A (zh) * 2019-12-28 2020-08-14 昆山高新轨道交通智能装备有限公司 轨道交通移动智能运维检测系统
CN111709071A (zh) * 2020-06-01 2020-09-25 中铁工程设计咨询集团有限公司 一种预制轨道板承轨台调整量计算方法
CN112941992A (zh) * 2021-02-02 2021-06-11 北京铁科特种工程技术有限公司 一种新建有砟铁路的轨道平顺性自动捣固系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010025855A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Sakata Denki 軌道変位測定装置
CN102147252A (zh) * 2010-12-30 2011-08-10 中铁三局集团电务工程有限公司 客运专线接触网支柱位置的测定方法
CN105821726A (zh) * 2016-03-24 2016-08-03 上海市机械施工集团有限公司 低速磁浮轨排和轨道的位置调整方法
CN108149535A (zh) * 2017-11-30 2018-06-12 中铁四局集团第五工程有限公司 Crtsiii型板式无砟轨道轨道板铺设精度检测方法
CN108457143A (zh) * 2018-03-27 2018-08-28 株洲时代电子技术有限公司 一种轨道线路坐标测量系统
CN108519055A (zh) * 2018-04-26 2018-09-11 华中科技大学 一种基于视觉的双机器人相对位姿在线标定方法
CN110232226A (zh) * 2019-05-28 2019-09-13 北京交通大学 铁路桥上线路平面线形重构设计方法
CN111532295A (zh) * 2019-12-28 2020-08-14 昆山高新轨道交通智能装备有限公司 轨道交通移动智能运维检测系统
CN111709071A (zh) * 2020-06-01 2020-09-25 中铁工程设计咨询集团有限公司 一种预制轨道板承轨台调整量计算方法
CN112941992A (zh) * 2021-02-02 2021-06-11 北京铁科特种工程技术有限公司 一种新建有砟铁路的轨道平顺性自动捣固系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王鹏: "既有铁路轨道线形及捣固方案优化方法研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115595837A (zh) * 2022-12-16 2023-01-13 中铁三局集团有限公司（Cn） 一种降低轨道板智能精调误差的工装及调整方法

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