申请/专利权人：中铁第四勘察设计院集团有限公司

申请日：2023-06-08

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN116858195B

主分类号：G01C15/00

分类号：G01C15/00;G01S17/88

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2023.10.27#实质审查的生效;2023.10.10#公开

摘要：本申请公开了一种基于无人机激光雷达技术的既有铁路测量方法，该方法包括：沿着铁路线的延伸方向在其轨道两侧交替布设若干个标靶控制点装置，获取若干个标靶控制点装置的实测坐标；根据设计的铁路带状测区的区域范围设置无人机的飞行路径，并根据激光点云数据密度需求设置无人机的飞行参数；无人机按照预设的飞行路径和飞行参数获取铁路轨道的原始数据并根据标靶控制点装置的实测坐标对原始数据进行修正得到激光点云数据；基于修正后的激光点云数据提取铁路轨道中心线计算轨道岔心坐标并进行断面提取标注与铁路调查测量。本发明摆脱了“天窗点”上道制约，大幅提高既有线测量效率，降低人工上道的工作量，显著提升既有线测量的水平。

主权项：1.一种基于无人机激光雷达技术的既有铁路测量方法，其特征在于，包括：沿着铁路线的延伸方向在其轨道两侧交替布设若干个标靶控制点装置，并获取若干个标靶控制点装置的实测坐标；获取铁路设计资料，根据设计的铁路带状测区的区域范围设置无人机的飞行路径，并根据激光点云数据密度需求设置无人机的飞行参数；无人机激光雷达按照预设的飞行路径和飞行参数获取铁路轨道的原始数据并根据所述标靶控制点装置的实测坐标对原始数据进行修正得到激光点云数据，具体包括：利用无人机激光雷达按照预设的飞行路径和飞行参数获取铁路轨道的原始数据；对所述原始数据进行包括航迹解算和点云解算的预处理，以获取第一激光点云；提取所述第一激光点云中每个标靶控制点装置的标靶控制点的点云坐标和时刻，并将所述点云坐标与对应的所述实测坐标求差，获得对应时刻的坐标误差；基于所有标靶控制点的坐标误差及时刻，建立以航带为单元的自适应点云误差时变模型；通过所述以航带为单元的自适应点云误差时变模型对所述第一激光点云进行修正得到修正后的激光点云数据；其中，所述以航带为单元的自适应点云误差时变模型的构建方法包括：以航带为单元，以时间为自变量，建立每个标靶控制点与时间的误差方程： 联立所有标靶控制点，构建法方程： 最小二乘法求解得:X＝BTB-1BTL重复上述步骤对三维坐标的三个坐标轴方向进行求解，以获取三个坐标轴方向的以航带为单元的自适应点云误差时变模型；其中，αi表示相应标靶控制点的误差修正系数，tn表示无人机飞经相应标靶控制点的时刻，Sk表示提取的所述点云坐标与对应的所述实测坐标间的误差；基于修正后的激光点云数据提取铁路轨道中心线并计算轨道岔心坐标，具体包括：通过最小二乘法，将激光点云坐标拟合为四根钢轨所对应的四条拟合直线表达式，根据拟合直线表达式分别计算轨道中心线与岔心坐标。

全文数据：

权利要求：

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