與利用軌距尺進行測量或全站儀半自動測量等傳統手 段相比，北斗慣導小車在保證測量精度的同時，作業效率提 升了20倍以上，大幅度降低了測量成本和外業復雜度。

10 月 28 日，國新辦就 2020 年前 三季度交通運輸經濟運行情況舉行發 布會。交通運輸部新聞發言人、政策 研究室主任吳春耕介紹，目前，大概有 698.61 萬輛道路營運車輛已經安裝 使用北斗系統。交通運輸部出臺了交 通運輸行業應用北斗衛星的專項規 劃，鐵路、公路等重點領域的政策指導 正在不斷加強。

在此前10天左右，來自中鐵第五 勘察設計院集團有限公司(以下簡稱 鐵五院)的工程師們，與武漢大學的工 程技術人員進行合作，將自主研發的 北斗慣性組合導航鐵路軌道幾何狀態 測量儀(俗稱北斗慣導小車)，成功用 在京沈高鐵朝陽樞紐至順義段施工現 場，完成了近50公里有砟軌道的多回 合精測任務。

這是北斗三號全球衛星導航系統 首次工程化應用于高鐵建設領域，直 接服務于軌道精調，確保軌道的位置 和平順性嚴格達到設計標準。

那么，距離地球幾萬公里的北斗 系統，如何給鋪設于地面的交通干線 “把脈”?又能達到怎樣的測量精度 呢?

保證軌道平順 要進行多種數據精準測量

據介紹，乘客可以在以 350 公里 時速運行的高鐵車廂中“閑庭信步”， 在車窗邊上豎硬幣不倒，都有賴于高鐵 線路的高平順性。一旦軌道不夠平順， 就會導致機車車輛出現系統震動，對輪 軌噪聲、輪軌相互作用力以及乘車舒適 性、安全性等都會產生直接影響。

為最大限度保證軌道的平順性， 工作人員需要精準獲取軌道的三維位 置坐標、軌道間距等，實現軌向、高低、 軌距、水平等各項幾何參數的高精度 測量。

“簡單來說，需要先通過測量確定 軌道中心線的實際位置，得出其與設 計位置在平面(軌向)和高程(高低)方 向的偏差。然后根據這個偏差，計算出 調整量。”鐵五院北斗鐵路行業綜合應 用示范工程項目技術負責人饒雄說。

早期建設和維修鐵路時，技術人 員需要使用軌距尺手動測量軌道，作 業效率非常低。

后期使用專門的高精度全站儀進 行軌道測量。測量人員會在軌道中線 上臨時架設一個三腳架，然后將高精 度全站儀架在三腳架上，以光電掃描 的方式測得選取樣點的信息，進而再 推算鋼軌的坐標數據，每根軌枕都要 重復一次，一個小時只能測量200米。

隨著高鐵建設的飛速發展，軌道 精測技術也在不斷演進。慣性組合導 航鐵路軌道幾何狀態測量儀，也叫慣 導小車，是目前最為常見的測量方式。

饒雄說，有了慣性導航技術，用一 臺設備就能對任意位置的軌道幾何形 位進行精準定位，測量數據實現了一 站式集成處理，在保證精度的同時顯 著提高了作業效率。這也意味著，將 鐵路軌道數據采集模式交給慣導小車 后，就可實現自動采集，數據自動處 理，基本不需要現場做過多的操作。

有了北斗助力 測量精度更高作業效率提升20倍

在前期積累的技術和產品基礎上，鐵 五院聯合武漢大學共同組成研發團隊，對 鐵路普遍采用的慣導小車開展了國產化 改造升級。新研發的北斗慣導小車集成 了多項國產技術，最大特點就是采用國產 北斗芯片。

“項目集成了支持北斗三號的國產衛 星導航接收機和慣性導航系統，用于替換 傳統軌道精測手段。”饒雄說。北斗導航 與慣性導航功能可以形成互補，提高系統 的整體導航精度、導航性能以及空間校準 能力。

據了解，北斗的精密定位功能結合慣 性導航強大角度和位置推算能力，可以實 現連續移動測量，工作人員推著小車一路 走一路就能同時進行測量計算，測量效率 可以達到步行的每小時5公里左右甚至更 快。因為北斗系統獨特的星座設計，在中 國上空的北斗衛星數量更多，所以測量精 度更高，抗干擾性和可靠性也更強。

另外，北斗的高精測量能力還能有效 幫助減少測量誤差。“采用北斗或者其他 衛星定位技術，可有效抑制誤差的累積， 使整套系統在長時間內都維持在一個高 精度的水準。”饒雄說，與利用軌距尺進行 測量或全站儀半自動測量等傳統手段相 比，北斗慣導小車在保證測量精度的同 時，作業效率提升了20倍以上，大幅度降 低了測量成本和外業復雜度。

“采用國產北斗芯片，我們這臺慣導 小車核心傳感器完全國產化，變得自主可控， 擺脫了對其他導航設施的依賴。”饒雄說。

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這些鐵路“黑科技”都與北斗有關

事實上，看起來遠在九霄之上的北 斗，已經來到了我們身邊，多項成功運用 于鐵路建設的“黑科技”，都與北斗有關。

精準定位中歐班列

中歐班列的運距都在1萬公里以上，很多時候會經過無人區，列車經過這 些區域的時候，信號就丟失了，沒有辦法 保存。現在安裝了北斗定位系統以后， 可以實時把列車的運行數據記錄下來， 等到列車運行到有移動通訊信號的地方 后，再回傳給中歐班列運行服務中心，確保了信息的完整性。目前，中歐班列聯 通 21 個國家 72 個城市，北斗衛星能夠跟蹤中歐班列運行軌跡，定位精準到 10 米 以內。

全天候發布預警信息

北斗基礎設施監測應用可對鐵路設 備設施及沿線環境全天候，進行實時自動 化高精度監測，采集原始監測數據，并對數據進行預處理，實現監測數據的解算分 析、預警信息的發布等功能。

及時掌控機車狀態

中國機車遠程監測與診斷系統(CMD 系統)通過北斗衛星導航系統，可實時將機車 故障、報警信息、機車位置信息等及時傳輸 到地面系統，完成車對地、地對車數據的 采集處理傳輸。職能部門可以及時掌握機 車故障、報警信息、機車位置信息和機車工作 質量狀態。機車乘務員對機車質量控制 的便捷性和有效性大大提升。(咸寧日報綜合)