科创中国
轻轨高精度定位姿态系统关键技术研究
发布时间:
2023-10-31
截止日期:2023-11-30
价格 双方协商
地区： 湖北省 武汉市 江夏区
需求方： 武汉***公司
行业领域
电子信息技术
需求背景
轻轨在城市公共交通系统中扮演着重要的角色，其因运行环境复杂, 难以实现信息化和智能化管理, 在一定程度上影响行车安全，列车定位技术作为自动驾驶系统的重要组成部分之一, 能否提供准确地轻轨定位信息, 直接影响行车安全和调度的有效性。本项目基于轻轨的轨道检测系统具有运行速度快，检测效率高的特点，集中了轨道检测的前沿技术是现代轨道检测技术的发展方向, 研究开发适用于轻轨和普通路轨的高精度轨道测量系统和轨道检测车为目标，实现基于定位姿态系统的轨道几何状态（轨道间距、轨道的高差、钢轨顶面、轻轨轨道几何形状、轨道伸缩等）综合检测车的研制。
需解决的主要技术难题
1、GNSS辅助惯导定位定姿系统的数据融合技术主要包括：
a.基于GNSS、IMU和PCS计算组合导航系统的组合方程和测量方程的建模方法；
b.基于全局最优或次优估计原则的数据滤波算法。
2、非接触光学测量技术主要包括：
a.基于主动式照明的高速精密视觉测量技术，利用激光、LED等主动式照明光源扫描测量对象，配合CCD镜头完成非接触式高速图像获取和处理任务；
b .测量系统的精密标定技术，本项目拟建立高精度的标定点阵图形模块、计量块规，配合优质的数据拟合算法完成多CCD测量系统的系统标定工作。
3、高速图像数据处理技术具体包括：
a .图像预处理技术，通过灰度变换以提高图像质量，实现标准化开发和设计，增强检测系统在不同应用环境下的适应性。
b .平滑滤波技术，研究邻域平均滤波器、选择平均滤波器、中值滤波器、形态学滤波器、高斯滤波器等低通滤波器，去除噪声和图像模糊之间取得折衷效果。
c.快速病害目标检测技术，在满足实时检测需求的情况下，尽可能地提高病害的检测灵敏度，实现处理精度和速度的均衡。
d.病害分类识别技术，特征提取与选择是病害分类的基础，不同病害的缺陷具有不同的特征，准确提取出其中的有效特征对病害分类识别是非常重要的。
期望实现的主要技术目标
1.数据输出速率：200Hz；
***信号良好情况下，姿态测量精度：5‰°，姿态稳定度：Yaw-5‰;
3.轨道间距测量精度：1mm (1σ)（采样间隔不大于***）；
4.轨头磨损测量精度：1mm (1σ)（采样间隔不大于***）；
5.轨道伸缩变化量：1mm (1σ);
6.轨道病害：i) 轨板裂缝宽度≥***；ii) 轨板裂缝长度≥2mm；iii) 龟裂、块裂面积识别误差≤3%；iv) 道钉缺失检测率：≥ 97%；v) 病害定位精度：*** (1σ)，（覆盖***宽度）；
7.轨道半径30米范围内空间信息的采集，轨道三维限界精度：平面精度优于30mm，高程精度优于30mm；
下载app