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【2h】

Requirement Assessment of the Relative Spatial Accuracy of a Motion-Constrained GNSS/INS in Shortwave Track Irregularity Measurement

机译：运动受限的GNSS / INS在短波轨道不规则性测量中相对空间精度的要求评估

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摘要

Modern railway track health monitoring requires high accuracy measurements to ensure comfort and safety. Although Global Navigation Satellite System/Inertial Navigation System (GNSS/INS) integration has been extended to track geometry measurements to improve the work efficiency, it has been questioned due to its positioning accuracy at the centimeter or millimeter level. We propose the relative spatial accuracy based on the accuracy requirement of track health monitoring. A requirement assessment of the spatial relative accuracy is conducted for shortwave track irregularity measurements based on evaluation indicators and relative accuracy calculations. The threshold values of the relative spatial accuracy that satisfy the constraints of shortwave track irregularity measurements are derived. Motion-constrained GNSS/INS integration is performed to improve the navigation accuracy considering the dynamic characteristics of the track geometry measurement trolley. The results of field tests show that the mean square error and the Allan deviation of the relative position errors of motion-constrained GNSS/INS integration are smaller than 0.67 mm and 0.16 mm, respectively, which indicates that this approach meets the accuracy requirements of shortwave track irregularities, especially vertical irregularities. This work can provide support for the application of GNSS/INS systems in track irregularity measurement.

机译：现代铁路轨道健康监测要求高精度测量，以确保舒适性和安全性。尽管全球导航卫星系统/惯性导航系统（GNSS / INS）集成已扩展到跟踪几何测量以提高工作效率，但由于其在厘米或毫米级别的定位精度而受到质疑。根据轨道健康监测的精度要求，提出相对空间精度。基于评估指标和相对精度计算，对短波轨道不规则性测量进行了空间相对精度的需求评估。得出满足短波轨道不规则性测量约束的相对空间精度阈值。考虑到轨道几何测量手推车的动态特性，执行了运动受限的GNSS / INS集成以提高导航精度。现场测试结果表明，受运动约束的GNSS / INS积分的均方误差和相对位置误差的Allan偏差分别小于0.67 mm和0.16 mm，这表明该方法满足短波精度要求跟踪不规则，特别是垂直不规则。这项工作可以为GNSS / INS系统在轨道不规则性测量中的应用提供支持。

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期刊名称 Sensors (Basel Switzerland)
作者
Quan Zhang; Qijin Chen; Xiaoji Niu; Chuang Shi;
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作者单位

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年(卷),期 2019(19),23
年度 2019
页码 -1
总页数 19
原文格式 PDF
正文语种
中图分类
关键词
spatial relative accuracy; track irregularity; Allan variance; GNSS/INS; motion constraints;

机译：空间相对精度;轨道不平顺;艾伦方差;GNSS / INS;运动约束;

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