Кинематическое измерение положения оси железнодорожного пути с использованием интегрированной системы GNSS/ИНС/одометра

Точное абсолютное измерение существующих железнодорожных линий имеет фундаментальное значение для создания научной основы их реконструкции. Традиционные методы съёмки железнодорожного пути в сочетании с классическими геодезическими приборами, такими как тахеометры, не обеспечивают требуемой эффективности съёмочных работ. Для точной, надёжной и быстрой съёмки существующих железных дорог необходим инновационный метод, позволяющий за короткое время получать высокоточные, непрерывные и однородные данные о положении оси железнодорожного пути без прекращения движения поездов. В статье представлено инновационное решение для съёмки оси пути на основе интеграции глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS), инерциальной навигационной системы (ИНС) и одометра. Система GNSS/ИНС/одометр не зависит от высокоточной опорной сети пути, может работать в режиме мобильной съёмки и по сравнению с традиционными методами значительно повышает скорость измерений — с 0,15 до 5 км/ч. В отличие от спутниковых методов съёмки, предлагаемое решение для измерения оси существующей линии позволяет получать непрерывные высокоточные результаты при отсутствии спутниковых сигналов. Результаты натурных испытаний на участке высокоскоростной железной дороги Чжэнчжоу—Сюйчжоу показали, что погрешности измерений составляют менее 0,6 см и 1,1 см в горизонтальном и вертикальном направлениях соответственно. Система способна сохранять точность 5 см при отсутствии сигнала GNSS в течение 700 с, что позволяет соответствовать требованиям к точности, установленным китайскими техническими условиями по геодезическим изысканиям для высокоскоростных железных дорог, и использовать её для визуализации, оценки и проектирования существующих железных дорог.