基于A-INS组合导航的铁路轨道几何状态精密测量技术研究
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 缩略词 | 第16-17页 |
| 1 绪论 | 第17-33页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第17-18页 |
| 1.2 相关技术及研究现状 | 第18-31页 |
| 1.2.1 轨道动态综合检测技术 | 第18-23页 |
| 1.2.2 轻型轨检小车技术 | 第23-29页 |
| 1.2.3 A-INS组合导航误差传播相关研究 | 第29-31页 |
| 1.3 论文的研究目标 | 第31页 |
| 1.4 论文的研究内容与结构安排 | 第31-33页 |
| 2 基于A-INS的铁路轨道几何状态测量技术 | 第33-63页 |
| 2.1 引言 | 第33页 |
| 2.2 铁路轨道几何状态 | 第33-36页 |
| 2.2.1 轨道几何参数 | 第33-35页 |
| 2.2.2 轨道不平顺评估指标 | 第35-36页 |
| 2.3 A-INS轨道几何状态测量基本原理 | 第36-40页 |
| 2.3.1 轨道几何状态测量的本质 | 第36页 |
| 2.3.2 A-INS轨检小车测量原理 | 第36-38页 |
| 2.3.3 A-INS轨检小车的测量误差 | 第38-40页 |
| 2.4 惯性导航技术基础 | 第40-54页 |
| 2.4.1 常用坐标系及转换 | 第40-45页 |
| 2.4.2 姿态表达式及转换 | 第45-47页 |
| 2.4.3 惯性传感器误差 | 第47页 |
| 2.4.4 捷联惯性导航机械编排 | 第47-51页 |
| 2.4.5 惯性导航误差方程 | 第51-54页 |
| 2.5 组合导航技术基础 | 第54-62页 |
| 2.5.1 卡尔曼滤波 | 第55-57页 |
| 2.5.2 最优平滑算法 | 第57-58页 |
| 2.5.3 A-INS组合导航算法 | 第58-62页 |
| 2.6 本章小结 | 第62-63页 |
| 3 A-INS轨道测量误差传播分析 | 第63-98页 |
| 3.1 引言 | 第63-65页 |
| 3.2 A-INS测量误差传播模型 | 第65-78页 |
| 3.2.1 误差及变量定义 | 第65-67页 |
| 3.2.2 惯导误差方程简化 | 第67-69页 |
| 3.2.3 连续时间卡尔曼滤波 | 第69-70页 |
| 3.2.4 高程通道误差模型 | 第70-75页 |
| 3.2.5 水平通道误差模型 | 第75-78页 |
| 3.3 A-INS测量误差随机特性分析 | 第78-84页 |
| 3.3.1 A-INS测量误差分析方法 | 第78-81页 |
| 3.3.2 Allan方差分析 | 第81-84页 |
| 3.3.3 功率谱密度分析 | 第84页 |
| 3.4 A-INS轨道测量误差定量分析 | 第84-97页 |
| 3.4.1 轨道不平顺测量误差分析 | 第85-87页 |
| 3.4.2 非完整性约束对测量精度的影响 | 第87-89页 |
| 3.4.3 惯性传感器误差对测量精度的影响 | 第89-94页 |
| 3.4.4 小车运动速度对测量精度的影响 | 第94-96页 |
| 3.4.5 A-INS轨道测量误差定量分析小结 | 第96-97页 |
| 3.5 本章小结 | 第97-98页 |
| 4 A-INS测量误差传播模型仿真验证 | 第98-107页 |
| 4.1 引言 | 第98页 |
| 4.2 A-INS数据仿真与处理 | 第98-101页 |
| 4.2.1 A-INS松组合数据仿真 | 第99-100页 |
| 4.2.2 仿真数据处理 | 第100-101页 |
| 4.3 A-INS误差传播模型验证 | 第101-105页 |
| 4.3.1 A-INS误差随机特性验证 | 第101-102页 |
| 4.3.2 轨道不平顺测量精度验证 | 第102-104页 |
| 4.3.3 非完整性约束的影响验证 | 第104-105页 |
| 4.4 GNSS更新率对测量精度的影响 | 第105-106页 |
| 4.5 本章小结 | 第106-107页 |
| 5 A-INS轨检小车原型设计与实测验证 | 第107-141页 |
| 5.1 引言 | 第107页 |
| 5.2 轨检小车硬件系统设计 | 第107-114页 |
| 5.2.1 轨检小车车体 | 第108-109页 |
| 5.2.2 传感器功能与选型 | 第109-114页 |
| 5.2.3 时间同步方案 | 第114页 |
| 5.3 数据处理算法工程化与软件设计 | 第114-124页 |
| 5.3.1 A-INS松组合算法工程化 | 第116-118页 |
| 5.3.2 轨道几何参数的计算 | 第118-124页 |
| 5.4 整体性能测试与分析 | 第124-134页 |
| 5.4.1 实验描述 | 第124-125页 |
| 5.4.2 内符合精度分析 | 第125-130页 |
| 5.4.3 外符合精度分析 | 第130-134页 |
| 5.5 基于实测验证的延伸讨论 | 第134-137页 |
| 5.5.1 非完整性约束的影响 | 第134-135页 |
| 5.5.2 曲线轨道测量精度分析 | 第135-136页 |
| 5.5.3 最优平滑对精度的影响 | 第136-137页 |
| 5.6 工程应用效果 | 第137-139页 |
| 5.7 本章小结 | 第139-141页 |
| 6 结论与展望 | 第141-144页 |
| 6.1 工作总结与创新点 | 第141-143页 |
| 6.2 工作展望 | 第143-144页 |
| 参考文献 | 第144-150页 |
| 攻博期间的科研成果 | 第150-152页 |
| 致谢 | 第152-153页 |
