[发明专利]一种磁悬浮轨道三维场景快速重构系统、方法及应用

权利要求书

1.一种磁悬浮轨道三维场景快速重构系统，其特征在于，包括：

移动载体平台，该移动载体平台横跨于磁悬浮轨道上，所述移动载体平台为三段式拼装结构；

传感器模块，用于采集磁悬浮轨道点云数据；

导航模块，用于获取移动载体平台移动的位置和姿态参数；

GPS时钟，用于提供时间信息；

路由器，分别连接传感器模块和GPS时钟，用于实现数据通讯；

工控机，分别连接路由器和导航模块，用于根据接收的数据进行磁悬浮轨道的三维场景重构；

其中，所述传感器模块包括一套第一激光扫描仪和两套第二激光扫描仪，所述第一激光扫描仪设置于所述移动载体平台中间，用于采集磁悬浮轨道上方点云数据，所述第二激光扫描仪分布设置于所述移动载体平台两侧，用于采集磁悬浮轨道两侧及定子线圈点云数据，所述第一激光扫描仪通过导航模块的PPS脉冲信号和UTC时间信息实现时间同步控制，所述第二激光扫描仪通过GPS时钟实现时间同步控制，所述第一激光扫描仪和第二激光扫描仪为不同类型扫描仪；

该系统进行重构时包括以下步骤：

1）对传感器模块进行标定，获得扫描仪标定参数；

2）传感器模块将获取的磁悬浮轨道点云数据通过路由器发送至工控机，且所述磁悬浮轨道点云数据具有时间同步信息；

3）导航模块实时将获取的移动载体平台移动的位置和姿态原始参数发送至工控机；

4）工控机对所述磁悬浮轨道点云数据进行时间归化处理，并基于移动载体平台的位置和姿态参数进行地理配准，获得磁悬浮轨道的三维连续点云数据；

5）基于所述三维连续点云数据重构磁悬浮轨道三维场景。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮轨道三维场景快速重构系统，其特征在于，所述第一激光扫描仪、导航模块、GPS时钟和路由器一体化安装于一平台集装箱上。

3.根据权利要求1所述的磁悬浮轨道三维场景快速重构系统，其特征在于，所述导航模块包括GNSS天线和惯性测量单元。

4.根据权利要求1所述的磁悬浮轨道三维场景快速重构系统，其特征在于，所述路由器通过DHCP网络协议对连接设备的IP地址进行访问，一键控制多个连接设备的数据通讯。

5.根据权利要求1所述的磁悬浮轨道三维场景快速重构系统，其特征在于，所述步骤4）中，采用拉格朗日插值算法进行时间归化处理。

6.根据权利要求1所述的磁悬浮轨道三维场景快速重构系统，其特征在于，所述步骤4）中，地理配准具体为：

基于所述扫描仪标定参数及所述位置和姿态参数，将由传感器模块解码后的坐标转换至高斯坐标。

7.一种磁悬浮轨道监测方法，其特征在于，该方法利用如权利要求1所述的磁悬浮轨道三维场景快速重构系统获得磁悬浮轨道三维场景，基于所述磁悬浮轨道三维场景实现轨道表面、侧面及定子线圈的监测。