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采用国产北斗芯片,我们这台惯导小车核心传感器完全国产化,变得自主可控,摆脱了对其他导航设施的依赖。常规情况下,惯导系统的数据计算是一个积分过程,整个过程耦合了定位陀螺仪和加速度计的误差,误差快速累积会对计算结果产生一定影响。
10月28日,国新办就2020年前三季度交通运输经济运行情况举行发布会。特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性。因为北斗系统独特的星座设计,在中国上空的北斗卫星数量更多,所以测量精度更高,抗干扰性和可靠性也更强。交通运输部出台了交通运输行业应用北斗卫星的专项规划,铁路、公路等重点领域的政策指导正在不断加强。
作者:矫阳 来源:科技日报 发布时间:2020/11/6 9:13:50 选择字号:小 中 大 中国高铁跑得这么稳 竟和天上的北斗卫星有关 与利用轨距尺进行测量或全站仪半自动测量等传统手段相比,北斗惯导小车在保证测量精度的同时,作业效率提升了20倍以上,大幅度降低了测量成本和外业复杂度。相关链接 这些铁路黑科技都与北斗有关 在今年中国国家铁路集团有限公司颁布的《新时代交通强国铁路先行规划纲要》中,明确提出到2035年,率先完成智能化铁路网。现在安装了北斗定位系统以后,可以实时把列车的运行数据记录下来,等到列车运行到有移动通讯信号的地方后,再回传给中欧班列运行服务中心,确保了信息的完整性。事实上,看起来远在九霄之上的北斗,已经来到了我们身边,多项已经成功运用于铁路建设的黑科技,都与北斗有关。
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职能部门可以及时掌握机车故障、报警信息、机车位置信息和机车工作质量状态。例如,浩吉铁路沿线5座重点桥梁及6个重点边坡就采用了基于北斗的高精度位移和形变监测技术,对基础设施进行长期监测,既能够保证监测的实时性和连续性,有效获得趋势信息,又能够保证高精度和自动化,为线路安全增加保障。
目前,中欧班列联通21个国家72个城市,北斗卫星能够跟踪中欧班列运行轨迹,定位精准到10米以内。测量人员会在轨道中线上临时架设一个三脚架,然后将高精度全站仪架在三脚架上,以光电扫描的方式测得选取样点的信息,进而再推算钢轨的坐标数据,每根轨枕都要重复一次,一个小时只能测量200米。交通运输部新闻发言人、政策研究室主任吴春耕介绍,目前,大概有698.61万辆道路营运车辆已经安装使用北斗系统。后期使用专门的高精度全站仪进行轨道测量。那么,距离地球几万公里的北斗系统,如何给铺设于地面的交通干线把脉?又能达到怎样的测量精度呢? 保证轨道平顺 要进行多种数据精准测量 据介绍,乘客可以在以350公里时速运行的高铁车厢中闲庭信步,在车窗边上竖硬币不倒,都有赖于高铁线路的高平顺性。高铁列车将拥有基于北斗卫星导航系统、5G通信技术的空天地一体化的超级大脑。
作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。铁五院北斗铁路行业综合应用示范工程项目技术负责人饶雄说。
一旦轨道不够平顺,就会导致机车车辆出现系统震动,对轮轨噪声、轮轨相互作用力以及乘车舒适性、安全性等都会产生直接影响。采用北斗或者其他卫星定位技术,可有效抑制误差的累积,使整套系统在长时间内都维持在一个高精度的水准。
北斗导航与惯性导航功能可以形成互补,提高系统的整体导航精度、导航性能以及空间校准能力。饶雄介绍说,惯导小车上主要包括陀螺仪、加速度计、惯性导航系统以及卫星定位系统等。
随着高铁建设的飞速发展,轨道精测技术也在不断演进。精准定位中欧班列 中欧班列的运距都在1万公里以上,很多时候会经过无人区,那些地方没有移动通讯信号,以前列车经过这些区域的时候,信号就丢失了,没有办法保存。项目集成了支持北斗三号的国产卫星导航接收机和惯性导航系统,用于替换传统轨道精测手段。据了解,北斗的精密定位功能结合惯性导航强大角度和位置推算能力,可以实现连续移动测量,工作人员推着小车一路走一路就能同时进行测量计算,测量效率可以达到步行的每小时5公里左右甚至更快。
然后根据这个偏差,计算出调整量。机车乘务员对机车质量控制的便捷性和有效性大大提升。
有了北斗助力 测量精度更高作业效率提升20倍 在前期积累的技术和产品基础上,铁五院联合武汉大学共同组成研发团队,对铁路普遍采用的惯导小车开展了国产化改造升级。简单来说,需要先通过测量确定轨道中心线的实际位置,得出其与设计位置在平面(轨向)和高程(高低)方向的偏差。
惯性组合导航铁路轨道几何状态测量仪,也叫惯导小车,是目前最为常见的测量方式。为最大限度保证轨道的平顺性,工作人员需要精准获取轨道的三维位置坐标、轨道间距等,实现轨向、高低、轨距、水平等各项几何参数的高精度测量。
饶雄说,与利用轨距尺进行测量或全站仪半自动测量等传统手段相比,北斗惯导小车在保证测量精度的同时,作业效率提升了20倍以上,大幅度降低了测量成本和外业复杂度。测量时,工作人员需要在轨道上推动惯导小车,因为小车是在三维空间里进行运动的,因此可以通过建立空间坐标轴,加上测量过程中收集到的3个方位的各项数据,通过计算机计算出轨道各部分的空间坐标,再进一步计算连续点位数值是否存在非正常偏差。这也意味着,将铁路轨道数据采集模式交给惯导小车后,就可实现自动采集,数据自动处理,基本不需要现场做过多的操作。在此前10天左右,来自中铁第五勘察设计院集团有限公司(以下简称铁五院)的工程师们,与武汉大学的工程技术人员进行合作,将自主研发的北斗惯性组合导航铁路轨道几何状态测量仪(俗称北斗惯导小车),成功用在京沈高铁朝阳枢纽至顺义段施工现场,完成了近50公里有砟轨道的多回合精测任务。
新研发的北斗惯导小车集成了多项国产技术,最大特点就是采用国产北斗芯片很快,这一理论获得了全球第四纪地质研究界,乃至大气科学界的认可。
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例如,刘禹团队在树轮稳定同位素方面的研究被该领域国际权威Leavitt教授评价为亚洲最可靠、可与世界其他三大洲树轮同位素结果比较的曲线。此后,周卫健、安芷生等先后组织20多位院士专家进行实地考察,提出塬区固沟保塬,坡面退耕还林(草),沟壑治沟整地,沙区退林还灌草的26字黄土高原综合治理方略,并提议适时将治沟造地提升为与退耕还林还草并重的黄土高原生态治理重大方针。
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