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 。 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 。
“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 。 ”饶雄说 。 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 。
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 。 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 。
另外 ， 北斗的高精测量能力还能有效帮助减少测量误差 。 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 。 “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 。 ”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 。
“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 。 ”饶雄说 。
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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；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” 。 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 。
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 。 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 。 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 。
全天候发布预警信息
北斗基础设施监测应用可对铁路设备设施及沿线环境全天候 ， 进行实时自动化高精度监测 ， 采集原始监测数据 ， 并对数据进行预处理 ， 实现监测数据的解算分析、预警信息的发布等功能 。 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 。
及时掌控机车状态
中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）通过北斗卫星导航系统 ， 可实时将机车故障、报警信息、机车位置信息等及时传输到地面系统 ， 完成车对地、地对车数据的采集处理传输 。 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 。 机车乘务员对机车质量控制的便捷性和有效性大大提升 。
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