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龙图腾网获悉中国计量科学研究院;北京交通大学申请的专利一种基于时空同步的导轨直线度误差惯性测量方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115839657B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211124308.8，技术领域涉及：G01B7/31；该发明授权一种基于时空同步的导轨直线度误差惯性测量方法是由刘志华;任子啸;蔡晨光;王海同;吕琦;夏岩设计研发完成，并于2022-09-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于时空同步的导轨直线度误差惯性测量方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于时空同步的导轨直线度误差惯性测量方法，该方法主要包括：首先利用采集卡采集紧固于被测导轨运动平台上的低频加速度计信号；其次通过电涡流位移传感器脉冲标志信号触发实现采集卡多组加速度信号的同步采集；然后将采集加速度信号积分速度，基于多速测量方案，消除导轨倾角带来的误差影响；基于多点调控方法，利用电涡流位移传感器实现积分趋势项消除；最后采用多速测量方案，分频段处理融合后得到导轨直线度误差。相比于现有的测量方法，本方法具有低成本、灵活、高效、简单等优势，可实现全频带导轨直线度误差在线测量。

本发明授权一种基于时空同步的导轨直线度误差惯性测量方法在权利要求书中公布了：1.一种基于时空同步的导轨直线度误差惯性测量方法，其特征在于：所述测量方法包括以下步骤， S1：超低频加速度计紧固于导轨动平台上，超低频加速度计的数据采集卡采集1000-2000Hz采样率的直线导轨的直线度误差加速度信号； S2：基于步骤S1成功安装超低频加速度计，设置电涡流位移传感器作为超低频加速度计和其数据采集卡的同步脉冲触发器，通过电涡流位移传感器触发产生标志脉冲信号，标志脉冲信号触发数据采集卡采集超低频加速度计的加速度信号，实现标志脉冲信号与超低频加速度计采集信号时域对应，最终实现导轨的直线度误差信号与超低频加速度计采集信号时空一致； S3：基于步骤S2实现同步采集，利用正弦叠加法建立导轨直线度误差模型与导轨倾角误差模型，采用多速测量方案，通过加速度信号积分计算得到带有倾角误差的速度值，消除与导轨位置相关的倾角引入的测量误差，进而得到只有直线度误差影响的加速度； S4：基于步骤S3获得的直线度误差加速度值进行二次积分，使用电涡流位移传感器获取导轨首尾及中部多点直线度误差初始值，利用控制点约束调控方法，将积分趋势项数据采用坐标变换的方法进行旋转修正，消除积分趋势项误差； S5：基于步骤S3、S4确定超低频加速度计的解算算法，设置导轨动平台高速运动，超低频加速度计测量其误差低频项；设置导轨动平台中速运动，超低频加速度计测量其误差中频项；设置导轨动平台低速运动，超低频加速度计测量其误差高频项；相邻测速对应导轨误差空间频率数据在空间波段上连续，将分频解算信号融合后得到导轨直线度误差； 所述消除与导轨位置相关的倾角引入的测量误差，具体包括： （1）建立直线度误差模型与导轨倾角误差模型； 式中：Ex表示导轨在位置x处的直线度误差；A i 表示导轨误差幅值；f i 表示导轨直线度误差空间频率；φ i 表示导轨初始相位角；Θx表示导轨在位置x处的倾角误差；B j 表示导轨倾角误差幅值；f j 表示导轨倾角空间频率；φ j 表示导轨初始相位角；i表示导轨直线度正弦信号个数；j表示导轨倾角误差正弦信号个数； （2）导轨倾角误差影响消除； 实际测量带有倾角影响的加速度计实际采集信号如下： 式中：At表示实际测量中加速度计采集信号；v表示导轨动平台运动速度；t表示导轨动平台一次运动的时间；Θx表示导轨在位置x处的倾角误差； 将测量加速度数据积分到速度，利用导轨位置与速度的关系x=vt，得到与位置x相关的速度信号为： 式中：V E x为与位置x相关的直线度误差速度信号；V Θ x为与位置x相关的导轨倾角引入的积分误差信号；C为由于初值未知引起的积分趋势项误差； 由式3与式4能够知道积分后直线度误差测量速度信号为Vx=V E x+V Θ x，在采用多速测量方案下，通过式5消除与导轨位置相关的倾角引入的测量误差； 式中：v k 为测量速度；A k x为消除倾角影响后的直线度误差测量加速度信号；k表示测量速度的序号，对应高中低三种测量速度。

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