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车载线路全断面动态基准测量系统研究的任务书

任务书：

一、研究背景及意义

车载线路全断面动态基准测量系统是一种采用高精度GPS和IMU技术实

现线路全断面道路几何形态、道路纵坡、横坡、曲率等参数动态测量的

装置。目前，在地面、空中、水下等多种环境下都已经实现了GPS和

IMU的联合定位和测量，其总体精度已经达到亘古以来的极致。然而，

在电力运行安全、效率、质量保证等方面仍存在着薄弱环节，如线路全

断面测量的自动化水平和全面性、故障快速定位与诊断能力等，车载线

路全断面动态基准测量系统可有效提高其解决这些问题的能力，降低运

行成本，提高运行效率和安全度。

二、研究目标

1.设计车载线路全断面动态基准测量系统的硬件及软件架构；

2.探究GPS和IMU联合定位与测量方法；

3.设计车载线路全断面测量的算法，并实现算法验证；

4.实现车载线路全断面动态基准测量系统的实验平台搭建，能够对数据进

行实时处理与输出；

5.验证系统的测量精度和全面性，并进行性能评估。

三、研究内容及步骤

1.系统架构设计

根据车载线路全断面动态基准测量系统的要求和实际应用中遇到的问题，

设计系统的总体架构及各组成部分的功能框图。

2.联合定位与测量方法

结合已有的GPS和IMU技术，设计针对车载线路全断面测量的联合定位

与测量算法，实现车辆的三维姿态、速度和位置等参数的高精度实时测

量。

3.车载线路全断面测量算法设计

根据线路全断面测量的特点，设计全断面测量的算法，并在实验平台上

进行验证和调试。

4.实验平台搭建

搭建车载线路全断面动态基准测量系统的实验平台，能够对测量的数据

进行实时处理和输出。

5.系统测试与评估

选择不同线路进行测试和评估，测试其测量值与真实值的误差，评估系

统的测量精度和全面性，同时对系统的性能进行评估。

四、研究阶段与时间安排

本研究分为以下阶段：

第一阶段：系统架构设计、联合定位与测量方法探究，1个月。

第二阶段：车载线路全断面测量算法设计，1个月。

第三阶段：实验平台搭建，3个月。

第四阶段：系统测试与评估，2个月。

五、研究成果

1.车载线路全断面动态基准测量系统的硬件及软件架构；

2.针对车载线路全断面测量的联合定位与测量算法；

3.车载线路全断面测量的算法；

4.车载线路全断面动态基准测量系统的实验平台；

5.系统的测量精度和全面性的性能评估。