[发明专利]一种轨道平顺性测试方法及系统

权利要求书

1.一种轨道平顺性测试方法，其特征在于，包括：

S1、利用采样装置在待测轨道上行走采样，获取所述待测轨道上的姿态角观测序列、里程观测序列、轨距观测序列以及轨枕观测序列；

S2、将所述姿态角观测序列、所述里程观测序列和所述轨距观测序列进行内插融合，获取观测集合序列；并基于所述观测集合序列，获取所述采样装置的相对轨迹序列；

S3、基于GNSS静止采样点状态参数约束，根据所述相对轨迹序列，获取所述待测轨道的中线绝对轨迹；

S4、根据所述中线绝对轨迹结合所述姿态角观测序列、所述轨距观测序列、所述轨枕观测序列和设计资料获取所述待测轨道的平顺性参数；

所述S2包括：

S21，以所述里程观测序列中包含的时间序列为基准，将所述姿态角观测序列和所述轨距观测序列进行拉格朗日内插，获取在所述时间序列下的所述观测集合序列：

Φ_para(t_l)＝[t_l m y p r g]_n×1，

其中，t_l表示里程观测序列对应的时间，m为里程；y为航向角；p为俯仰角；r为横滚角；g为轨距；Φ_para(t_l)为所述时间序列下的参数序列；n×1表示将子矩阵扩展到n乘以1行；

S22，分别获取所述观测集合序列中每一段的坐标增量，其计算公式为：

其中，dx_i,i+1为坐标增量；dm_i,i+1为里程增量；i为里程观测序列的点号；

S23，对所述坐标增量进行积分，获取所述相对轨迹序列：

Φ_para,rel(t_l)＝[t_l m y p r g X_rel Y_rel H_rel]_n×1；

其中，(X_rel、Y_rel、H_rel)为利用里程和姿态角计算的相对坐标，Φ_para,rel(t_l)为所述相对轨迹序列。

2.根据权利要求1所述的轨道平顺性测试方法，其特征在于，在所述S1中，所述利用采样装置获取待测轨道上的姿态角观测序列，包括：

利用所述采样装置获取所述待测轨道上的姿态角观测值，并清除其中的无效历元值，获取有效姿态角观测值集合；

根据所述待测轨道的类型，对所述有效姿态角观测值集合进行滤波去噪处理；

利用标定文件对滤波去噪处理后的所述有效姿态角观测值集合进行修正；

利用一阶差分方程对修正后的所述有效姿态角观测值集合进行异常值修复，从而获取所述姿态角观测序列。

3.根据权利要求1所述的轨道平顺性测试方法，其特征在于，在所述S1中，所述利用采样装置获取待测轨道上的里程观测序列，包括：

利用所述采样装置获取所述待测轨道上的里程观测值，并清除其中的无效值，获取有效里程观测值集合；

获取各静止采样点坐标位置，并结合所述设计资料获取每个所述静止采样点的里程，以完成对所述里程观测值集合的修正；

基于移动观测的GNSS单历元解，根据所述采样装置的几何参数，获取所述待测轨道的中线坐标；

将所述待测轨道的中线坐标投影到设计曲线上，获取与所述GNSS单历元解对应的参考里程；

将所述参考里程作为观测量，将修正后的里程观测值集合作为状态量，进行卡尔曼滤波，从而获取到所述里程观测序列。

4.根据权利要求1所述的轨道平顺性测试方法，其特征在于，在S1中，所述获取所述待测轨道上的轨距观测序列，包括：

获取所述待测轨道上的轨距观测值，并清除其中的无效值，获取有效轨距观测值集合；

利用一阶差分方程对所述有效轨距观测值集合进行异常值修复，获取所述轨距观测序列。