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铁路激光扫描测量系统VMS-Rail

VMS-Rail是一款专门针对高速铁路设计的移动测量系统;该系统集成多台高精度扫描仪、组合惯导、相机等传感器,可同时获取铁路轨道及其两侧的高精度、高密度三维点云和影像数据,通过软件后处理可形成铁路沿线高精度实景三维模型。

产品详情

系统介绍

VMS-RAIL是一款用于轨道测图和净空测量的高集成度移动激光雷达测量系统。系统集成三台激光雷达、惯组和视觉系统,能够实现高效率、高精度以及丰富特征的数据采集。

 

铁路激光扫描测量系统VMS-Rail

 

移动测量系统是解决公路、铁路等带状测图的重要测量手段,他具有高效率、高精度、无接触的测量特点。与传统的测量不同,激光雷达采用遥感式测量的方法,作业人员无需暴露在铁路上作业,极大的降低了人员作业时的风险。近些年来,随着激光雷达技术的蓬勃发展,移动测量系统已经非常成熟,已经和GPS、全站仪一样,成为了测量人员的常备测绘手段。

系统组成

该测量系统由车外采集系统和车内控制系统两大部分组成,其中车外采集系统由三台KS2900lite高性能激光雷达(数量可配置)、两台可见光相机(数量可配置,最多六台)、一台光纤组合导航、一套传感器同步控制与传输总成四部分组成,车内控制系统由车内控制与数据处理单元、数据采集软件和平板电脑三部分组成。

 

性能指标

技术指标

指标参数

备注

激光发射频率

最大3MHz

3

最大测距

100m@20%反射率

420m@60%反射率

 

最小测距

<1m

 

回波次数

5次回波

 

绝对精度/相对精度

10mm/5mm

 

视场范围

360°

 

扫描线速度

600 线/

3

定位精度

1 cm+1 ppm

后处理

陀螺零偏稳定性

0.01 °/h

 

数据刷新频率

200 Hz

 

滚转、俯仰精度

0.005°

后处理

航偏精度

0.01°

后处理

相机

工业相机/全景相机

可选配

有效像素

500/1200/3000

 

输入电压

220V AC

 

防护等级

IP67

 

工作温度

-20°C - +50°C

 

存储温度

-25°C - +55°C

 

 

系统关键技术

  • 高性能、工业级激光扫描传感器研制技术;

针对铁路需求定制高精度、高性能激光扫描传感器,激光测量点频达到2MHz,扫描线频达到250线/秒,测距范围覆盖1.0~1000m,满足大范围、高速、高动态的高精度、高密度点云数据获取;

  • 无GNSS辅助的高精度组合导航位置姿态测量技术;

自研高精度组合导航定位定姿融合处理算法,以定制化高精度光纤/激光IMU测量单元,DMI里程计数据及GNSS定位信号等多元数据为基础,解决了铁路沿线GNSS信号差或隧道无信号条件下,惯组辅助位置与姿态的高精度测量技术,获取高精度的位置姿态轨迹数据;

  • 多传感器集成及高精度时空同步技术;

 

系统功能及特点

1)       可采集铁路设施、铁路网结构、周边植被等,能够实现快速安全的数据采集,对网络调度干扰小;

2)       集成3台高性能V900激光雷达,采用交叉扫描线设计,具备前扫/后扫能力,使扫描阴影最小化;

3)       3MHz 超高激光脉冲发射频率, 600线/秒的扫描线速率,360°全视场扫描,扫描精度可达8mm,时速160km/h条件下支持快速高密度点云数据采集;

4)       集成高精度光纤组合惯导测量系统,绝对定位精度优于5cm;

5)       集成高分辨率工业相机(可选),影像和点云可以进行融合处理,生成线路实景三维点云模型;

6)       车规级激光雷达单元,防护等级IP67,可在苛刻条件下长时间工作;

7)       模块化设计,适配不同车型,易拆装,车外采集系统和车内控制单元仅通过一根电缆连接。

 

铁路成果

铁路三维点云(高程渲染)
铁路三维点云(真彩色渲染)

 

 

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