精密三角高程代替二等水准测量的研究

根据三角高程测量原理,利用误差传播定律推导高差中误差公式,对三角高程高差误差的来源及高差中误差进行分析;利用两种不同精度的全站仪,按距离和竖直角的不同,分别对测角、测距、大气折光引起的误差和每公里高差中误差进行计算,得出竖直角测量误差是其主要误差来源,以及每公里高差中误差与三角高程各项误差源之间的关系。通过在平坦地区三角高程导线测量和丘陵山区电子水准仪与高精度全站仪三角高程测量对比,验证了采用精密三角高程测量代替二等水准测量的可行性。采用高精度全站仪进行精密三角高程测量代替二等水准测量时,最好选择早晚气象稳定、外界噪声影响较小时进行,否则,无法准确读取数据;竖直角观测至少3个测回以上。     

一种三角高程测量新方法的应用研究

研究目的:针对高速铁路无砟轨道工程项目高架路段长、测量精度要求高的特点,经过充分的理论分析研究,通过采用不量取仪器高和棱镜高的三角高程测量新方法,来解决客运专线施工阶段,桥上轨道梁精调高程控制网与地面勘测高程控制网联测带来的困难.研究结论:新方法既结合了水准测量任意设站的特点,又可在测量过程中消除因量取仪器高和棱镜高引起的误差根源,方便可行、测量速度快,很好地解决了客运专线施工阶段,桥上轨道梁精调高程控制网与地面勘测高程控制网联测带来的困难.采用合适的测角和测距精度的全站仪,在一定距离(≤60 m)和一定垂直角(≤20°)的条件下,从地面高程控制网引测至高架桥上轨道梁精调高程控制网的测量精度,能够满足高架桥上轨道梁高程定位精度(±1.0 mm)要求,比传统的三角高程测量精度更高,甚至可达到二等水准测量的要求.     

高速铁路平面控制测量的探讨

介绍高速铁路对平面控制测量的要求,讨论高速铁路平面控制测量布设的等级和精度,对线路平顺性与控制测量精度的关系,五等导线测设轨道中心的精度进行了分析。铁道部颁《京沪高速铁路测量暂行规定》中平面控制测量布设等级和精度的规定,可以满足工程测量的要求,建议适当提高测角精度,测角中误差调整为±3.5″为宜。     

基于控制点约束的地面三维激光扫描仪自检方法研究

以FARO公司的Focus3D X330扫描仪作为检测对象,提出了一种以控制点为约束的地面三维激光扫描仪自检方法。该方法利用仪器自带的对称基座和半球形标靶,采用高精度的全站仪现场测设的控制点为参考基准,对扫描仪的标靶拟合距离、测距精度、水平角和竖直角的测量精度进行了检测评估。该方法简而易行,对未来扫描仪检测行业标准的制定具有一定的指导作用。     

转点中间法全站仪三角高程测量的探讨

介绍中间转点法全站仪三角高程测量的原理、施测方法及精度分析。该方案需前后视距相等,觇标高相等,不需要量取仪器高,可有效消除球气差和量取误差对高程的影响,一般情况下,可代替三、四等水准测量。     

手推式钢轨磨耗状态检测仪的研制

基于机器视觉图像识别测量技术,研制了一种手推式磨耗状态检测仪,实现了对钢轨廓型、钢轨顶面不平顺及轨底坡的连续同时测量,并对仪器的测量精度进行了校验。结果证明,所制仪器的示值误差为-0.016～+0.003 mm,测量重复性精度达到了0.018 mm,可满足高铁及城市轨道交通工务作业要求。     

地铁隧道竖井联系测量与精度分析

结合地铁隧道贯通测量技术,针对平面联系测量的各种方案,探讨地下导线起始方位角的各种影响因素,导出地上与地下测角误差以及边长测量误差的影响公式,得出直伸联系三角形中测角误差是地下导线传递方位角的最大影响因素。     

二等跨河水准测量在狮子洋水下隧道工程测量中的应用

结合狮子洋水下隧道工程建设中的高程控制测量,论述了无仪器高跨河水准测量的方法和原理、测量程序、精度分析等问题。根据跨河水准测量的特点,使用了两台智能型全站仪(Leica TCA2003),采用测距三角高程法进行对向跨河高程测量,可以提高精度,消除或减弱仪器高误差、垂直折光差、地球曲率误差等多项误差的影响。     

龙烟线水准测量精度控制

分析了影响水准测量精度的各种误差,包括仪器误差、观测误差,以及人为因素和外界条件影响引起的误差,根据相应的误差影响因素,提出对应的观测方案和具体实施办法,减小了这些误差的影响,提高了龙烟线水准测量的测量精度。     

基于单侧水准测量的CPⅢ三角高程测量方法研究

为提高高速铁路自由设站CPⅢ三角高程测量的精度,可采用加入单侧水准测量的CPⅢ三角高程测量法进行测站的天顶距改正。实测数据显示,改正后的CPⅢ点三角高程与水准高程较差落在[-3 mm,3 mm]之内的占99. 29%,较改正前提高3. 58%;改正后CPⅢ三角高程中误差全部落入[-2 mm,2 mm]之内;改正后相邻CPⅢ点间纵横向高差较差精度得以提高。研究结果表明,单侧水准测量法可以提高CPⅢ三角高程测量的精度,且只需对CPⅢ控制网单侧控制点进行水准测量,在一定程度上提高了CPⅢ控制网的工作效率,具有实用价值。     

高效率轨道精测模式研究及精度分析

针对现有轨道精测效率较低的情况,提出一种改进的精测模式。改进模式通过改变全站仪的设站位置,减少设站次数,提高轨道精测的效率。对改进前后模式的精度进行分析,对于2种测量模式,调整量的精度相同。研究结果表明：轨道水平面调整量和高程调整量的精度主要受测量距离和天顶距的影响,其中高程的精度受天顶距的影响尤为显著,而水平角对水平面调整量和高程调整量的影响均较小。通过计算分析可知,在实际测量过程中,尽量减小全站仪与轨检小车棱镜的高程差能在很大程度上减小测量误差对高程调整量的影响。     

高速磁浮轨道导向不平顺检测系统的研究

高速磁浮列车是利用电磁力实现车辆与轨道无接触高速运行的一种新型交通工具,车辆的导向和制动性能受到轨道导向不平顺的影响。为了保证高速磁浮车辆运行的安全性、稳定性和舒适性,设计一种结构简化、低成本和搭载式的磁浮轨道导向不平顺检测系统。该系统基于惯性基准法原理实现检测,由加速度计、测距传感器、数据记录仪和里程检测模块组成,并未使用陀螺仪和倾角仪测量载体的姿态角变化。分析了车辆姿态变化对导向不平顺检测误差的影响,因未修正姿态导致的检测误差绝对值在直线段轨道达到0.4 mm,而在曲线段轨道超过了3 mm。为了降低缺乏姿态观测所致误差,提出一种设计线型辅助的策略用以部分替代倾角仪功能,即以列车所在位置轨道的横坡角和纵坡角分别近似替代载体的侧滚角和俯仰角低频分量,并用于补偿加速度积分中的重力和离心力分量,仿真表明该方法可将曲线段轨道的检测误差降低至0.6 mm。此外,结合磁浮轨道刚度大、变形小以及分段铺设的特点,利用分段直线拟合方法对不平顺检测结果进行平滑处理,从而进一步降低缺乏姿态观测的影响,保证系统具有足够的检测精度。通过小车检测试验,结果表明所设计系统及数据处理方法可实现±0.5 mm之内的检...     

南梁-太行山隧道GPS同名基线复测技术与精度分析

研究目的：隧道洞外精密控制测量是隧道工程中非常重要的工作，为保证施工安全必须进行定期复测。本文结合实例对复测工作的实施及数据处理过程中复测基线与原测基线的对比问题等进行探讨。 研究方法：以南梁-太行山隧道洞外精密控制测量复测为例，通过比较分析同名基线的距离和方位角，考察两次结果对隧道贯通误差的影响。 研究结果：同名基线距离较差最大为4．3mm，方位角较差最大为-2．36″，测量误差对隧道横向贯通误差的影响最大为33．1mm，由此可判断测量成果采用原测成果。 研究结论：在隧道洞外精密控制测量的复测中，对组成的同名基线进行距离和方位角对比，可以很快验证复测成果是否符合施工精度要求；同名基线的验证方法可以有效地反映观测误差对隧道横向贯通误差的影响；工程实践证实，同名基线对比分析可避免过于繁琐的内业工作，及时确保施工安全和进度。     

实现轨距水平直接测量的轨检小车新结构研究

国内外常用于检测轨道几何参数的"T"形结构轨检小车在线路曲线段走行时,存在因结构原因而产生的假轨距、假水平问题,其原理性误差可达10-1mm量级。相对于轨检小车行业标准规定的轨距、水平测量允差±0.3~±0.5mm而言,该误差不可忽略,故控制与消除该误差的影响已成为新修订的轨检小车计量检定规程的新增项目。基于此,设计一种"工"形结构的轨检小车,该结构直接测量左右轨作用边,故其因结构因素造成的轨距、水平原理性误差仅为10-4mm到10-5mm量级,可显著提高轨距、水平测量精度。     

大型桥梁三维激光扫描测量误差分析与控制

采用传统接触式测量方法对大型跨江桥梁结构进行测量时工作难度大且效率低,本文提出一种基于三维激光扫描技术对桥梁结构几何参数进行非接触式测量的方法。根据三维激光扫描技术的原理分析测量误差来源,从测角和测距两方面对三维激光扫描引起的误差进行试验研究,分析大型桥梁测量误差的控制方法。结果表明:测角和测距与测量误差均存在一定关系,在合适的测角和测距条件下三维扫描测量误差达到最小。采用远距离加密测点、布设控制网、减小测距和拼接误差等措施可显著减少三维扫描测量误差。以一实际工程为例,将拱肋的测试结果与高精度全站仪测试结果进行对比,验证了三维激光扫描测试精度满足工程应用的要求。     

基于智能型全站仪的大跨度河流水准测量方法研究

为解决大跨度河流水准测量难度大、作业效率低等问题,提出一种采用智能型全站仪实现跨河水准测量的方法。使用2台智能型全站仪进行精密三角高程测量,实现了真正意义上的同时对向观测,每个时段参与构网的高差均为通过同时对向观测高差计算得到的间接高差,极大地削弱了地球曲率及大气折光的影响,并且无需人工量取仪器高及觇标高,避免了人工量高误差的引入。研究表明,多时段同名高差较差与闭合差绝对值最大值分别为17.80 mm与1.48 mm,可以达到二等水准测量的精度等级。     

高精度陀螺全站仪在长大铁路隧道CPⅡ平面控制网分段建网测量中的应用

为了确保隧道贯通前CPⅡ分段建网的精度,保障隧道的顺利施工,以格库铁路阿尔金山隧道为工程背景,采用高精度陀螺全站仪对洞内CPⅡ平面控制网加测多条陀螺边,并提出了陀螺定向精度观测精度内检核、多条陀螺边定向复核的方法,对陀螺定向边位置的选择、陀螺方位角观测中误差、陀螺方位角观测值的应用区间进行探讨。应用高精度陀螺定向成果对比分析洞内CPⅡ分段控制网成果,从理论上探讨了加测陀螺边对CPⅡ控制网贯通预计精度的影响,解决了隧道贯通前CPⅡ平面控制网精度无法验证的问题,确保了CPⅡ分段建网的精度,总结出一套高精度陀螺全站仪在长大铁路隧道CPⅡ平面控制网分段建网测量中的应用方法,其中包括陀螺定向边间距约2 km、陀螺定向边采用对向观测、每测站数不小于4测回且观测方向平均测角中误差应小于仪器精度(3.6″)、依据陀螺观测计算方位角与导线推算方位角较差值并将成果应用划为三个应用区间、依据陀螺定向观测精度变换权重降低贯通预计值、优化约束平差计算方案等。     

精密测量控制网在武合铁路工程建设中的应用与意义

列车的高速行驶对轨道平顺性提出了前所未有的要求。要确保轨道的高平顺性，高精度的测量控制网（CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ）就必不可少。要建立精密测量控制网首先仪器设备必须具有高精度等级，全站仪满足测角精度±1″、测距精度2mm＋2×10^-6D的要求；水准仪往返测高差中误差为±0．3mm／kin，并定期经过国家有关部门校定合格。应制定合理、规范的测量方案，对外业采集的数据进行科学的平差计算分析。     

基于神经网络数据处理的轮缘踏面检测研究

介绍了一种基于神经网络数据处理技术的轮缘踏面自动检测方法.该方法能自动判断被测轮对轮缘踏面是否因磨耗过限而需要镟修.它通过数码相机采集被测轮对的原始图像,输入计算机,通过计算和处理,并与基于BP神经网络建立的模型相比较,从而自动作出判断.这种非接触式自动测量方法与多年来采用的手工测量方法相比较有很大的提高,可判断自动检测的精度在0.2 mm范围之内,而工程测量的精度要求为0.5 mm.     

陀螺全站仪在复杂山区特长隧道定向中的应用研究

为解决复杂艰难山区特长隧道陀螺定向测量作业时仪器搬运难度大、劳动强度高等难题,对传统陀螺定向作业和计算方法进行优化.外业采用自由设站法,在待测边一定范围内任意位置设站,分别对两个控制点进行陀螺定向测量和边角测量;内业中,计算陀螺方位角和坐标方位角并进行精度评定,依据地下陀螺边和导线边方位中误差取权,并将加权平均值融入导...