AT18073U1 - Verfahren und System zum Vermessen der Position eines Referenzobjekts, insbesondere eines Festpunkts zum Vermessen eines Gleisstrukturelements und Messanordnung - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zum Vermessen der Position (p) mindestens eines Referenzobjekts (1), insbesondere eines Festpunkts (1) zum Vermessen eines Gleisstrukturelements (3a), umfasst die Schritte: Erzeugen von Messdaten durch Erfassen der Erdoberfläche (7) mittels eines Satellitensystems (8) und Bestimmen der Position (p) des mindestens einen Referenzobjekts (1) anhand der Messdaten. Ein System (4) zum Vermessen der Position (p) mindestens eines Referenzobjekts (1), insbesondere eines Festpunkts (1), zum Vermessen eines Gleisstrukturelements (3a), umfasst eine Empfangseinheit (6), welche ausgebildet ist zum Empfangen von Messdaten der Erdoberfläche (7) von einem Satellitensystem (8), und eine Auswerteeinheit (12), welche ausgebildet ist zum Bestimmen der Position des mindestens einen Referenzobjekts (1) anhand der Messdaten. Eine Messanordnung (28) umfasst ein Referenzobjekt (1), insbesondere einen Festpunkt (1) zum Vermessen eines Gleisstrukturelements (3a), und einen an dem Referenzobjekt (1) angeordneten Signalreflektor (27) zum Reflektieren eines Messsignals.

Description

Beschreibung

VERFAHREN UND SYSTEM ZUM VERMESSEN DER POSITION EINES REFERENZOBJEKTS, INSBESONDERE EINES FESTPUNKTS ZUM VERMESSEN EINES GLEISSTRUKTURELEMENTS, UND MESSANORDNUNG

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Vermessen der Position eines Referenzobjekts, insbesondere eines Festpunkts zum Vermessen eines Gleisstrukturelements. Ferner betrifft die Erfindung eine Messanordnung.

[0002] Aus der AT 524402 A1 ist ein Verfahren zum Vermessen eines Infrastrukturelements, insbesondere eines Gleisstrukturelements, bekannt. Anhand von Vermessungspunkten mit vorbestimmten Positionen wird die Position des Infrastrukturelements in einem globalen Koordinatensystem bestimmt. Für das präzise Bestimmen der Position des Infrastrukturelements in dem globalen Koordinatensystem sind genaue Informationen über die Positionen der Vermessungspunkte erforderlich.

[0003] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Vermessen der Position eines Referenzobjekts, insbesondere eines Festpunkts zum Vermessen eines Gleisstrukturelements zu schaffen, das wirtschaftlich ausführbar und hinsichtlich der Messergebnisse präzise ist.

[0004] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Es wurde erkannt, dass die Position mindestens eines Referenzobjekts, insbesondere eines Festpunkts zum Vermessen eines Gleisstrukturelements, besonders wirtschaftlich und präzise bestimmt werden kann, wenn die Position des mindestens einen Referenzobjekts anhand von Messdaten bestimmt wird, welche durch Erfassen der Erdoberfläche mittels eines Satellitensystems erzeugt werden. Vorzugsweise erfolgt das Erzeugen der Messdaten ausschließlich anhand von Messsignalen, die von dem Satellitensystem, insbesondere von mindestens einem Satelliten, empfangen werden. Das Verfahren ist insbesondere vollständig automatisiert ausführbar. Dadurch, dass die Messdaten durch Erfassen der Erdoberfläche mittels des Satellitensystems erzeugt werden, kann auf aufwendige Messarbeiten am Boden, insbesondere auf Vorkehrungen zum Ermöglichen des Erfassens der Erdoberfläche, insbesondere an dem mindestens einen Referenzobjekt, verzichtet werden. Auf Messarbeiten am Boden kann insbesondere vollständig verzichtet werden. Mittels des Satellitensystems können mehrere Referenzobjekte, insbesondere in einem kurzen Zeitraum, insbesondere zeitgleich, vermessen werden. Satellitensysteme zum Vermessen der Erdoberfläche weisen eine hohe Messgenauigkeit auf. Aufgrund der Automatisierbarkeit und Wirtschaftlichkeit wird eine regelmäßige Vermessung der Position des mindestens einen Referenzobjekts gefördert, wodurch eine hohe Aktualität der Information über die Position des mindestens einen Referenzobjekts in wirtschaftlicher Weise realisierbar ist.

[0005] Das Satellitensystem umfasst vorzugsweise mindestens einen, insbesondere mindestens zwei, insbesondere mindestens fünf, Satelliten. Der mindestens eine Satellit ist vorzugsweise ein Erdbeobachtungssatellit. Der mindestens eine Satellit befindet sich vorzugsweise in einer Erdumlaufbahn, insbesondere in einem Low Earth Orbit. Der mindestens eine Satellit kann sich in einer Umlaufbahn mit einer durchschnittlichen Höhe über der Erdoberfläche in einem Bereich von 100 km bis 2000 km, insbesondere von 150 km bis 1000 km, insbesondere von 200 km bis 500 km, befinden.

[0006] Die Messdaten werden vorzugsweise mittels des mindestens einen Satelliten erfasst. Der mindestens eine Satellit kann hierzu einen Signalempfänger zum Erfassen eines Messsignals von der Erdoberfläche, insbesondere eines von der Erdoberfläche abgestrahlten Messsignals, aufweisen.

[0007] Der mindestens eine Satellit kann einen Signalsender zum Aussenden eines Messsignals, insbesondere eines von der Erdoberfläche reflektierbaren Messsignals, aufweisen. Der Signalempfänger kann dazu ausgebildet sein, das von der Erdoberfläche reflektierte Messsignal zu Erfassen. Vorzugsweise ist auf der Erdoberfläche kein aktiver Sender erforderlich. Das Messsignal

kann ausschließlich von dem mindestens einen Satelliten erzeugt werden.

[0008] Alternativ kann der mindestens eine Satellit ohne einen Signalsender, insbesondere als passive Messeinheit, ausgebildet sein. Das Messsignal kann mittels mindestens einen weiteren Satelliten und/oder eines Signalsenders am Boden und/oder durch natürliche Strahlung, insbesondere optische Strahlung, bereitgestellt werden. Ein derartiges Satellitensystem ist besonders energieeffizient im Betrieb.

[0009] Das Messsignal ist vorzugsweise eine elektromagnetische Strahlung, insbesondere eine von der Erdoberfläche reflektierbare Strahlung, insbesondere optische Strahlung. Das Messsignal ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass ortsabhängige Unterschiede der Beschaffenheit der Erdoberfläche anhand der erzeugten Messdaten identifizierbar sind. Mit anderen Worten variieren die Messdaten vorzugsweise mit der Beschaffenheit der Erdoberfläche an der jeweiligen Position, an welcher die Erdoberfläche erfasst wird.

[0010] Die Beschaffenheit der Erdoberfläche variiert insbesondere bezüglich der Topographie und/oder der Struktur und/oder des Materials der die Erdoberfläche bildenden Gelände und/oder Objekte, insbesondere natürlicher Objekte, Gewässer, der Vegetation und/oder von Gebäuden. Das Messsignal ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass entsprechende Unterschiede in der Beschaffenheit der Erdoberfläche detektierbar sind.

[0011] Der Signalempfänger ist vorzugsweise dazu ausgebildet, Phasenverschiebungen und/oder Leistungsunterschiede des Messsignals zu erfassen.

[0012] Mittels des mindestens einen Satelliten werden die Position und/oder die Orientierung, insbesondere die Anordnung, des Referenzobjekts bestimmt. Unter der Anordnung eines Objekts werden dessen Position und Orientierung verstanden.

[0013] Die Messgenauigkeit, insbesondere die Messauflösung mit welcher die Erdoberfläche erfasst wird und/oder mit welcher die Position des Referenzobjekts bestimmt wird, liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 mm 100 mm, insbesondere von 0,5 mm bis 50 mm, insbesondere von 1 mm bis 20 mm, insbesondere von 2 mm bis 5 mm.

[0014] Eine Messfläche, über welche die Erdoberfläche zum Erzeugen der Messdaten erfasst wird, überlappt vorzugsweise das mindestens eine Referenzobjekt. Vorzugsweise wird die Position mindestens eines, insbesondere mehrerer, insbesondere von mindestens zwei, insbesondere mindestens fünf, insbesondere mindestens zehn, insbesondere mindestens 50, insbesondere mindestens 100, unterschiedlichen Referenzobjekten bestimmt.

[0015] Das mindestens eine Referenzobjekt kann ein Infrastrukturelement, insbesondere ein Gleisstrukturelement, sein. Vorzugsweise ist das Referenzobjekt ein geometrischer Vermessungspunkt, insbesondere ein Festpunkt. Ein Festpunkt ist ein dauerhaft vermarkter Bezugspunkt, insbesondere zur Landvermessung. Das Referenzobjekt kann alternativ durch das Infrastrukturelement ausgebildet sein. Die Position eines Vermessungspunkts wird üblicherweise bei der Vermarkung oder Stabilisierung, insbesondere in einem geographischen Koordinatensystem, bestimmt. Das Verfahren wird vorzugsweise zum Vermessen der Position des Festpunkts zu einem Zeitpunkt nach einer erstmaligen Positionsbestimmung, insbesondere zum Zwecke einer Wiederholungsmessung, durchgeführt. Hierdurch kann eine Anderung der Position des Festpunkts festgestellt werden. Insbesondere kann eine Bewegung des Festpunkts, insbesondere der Erdoberfläche, insbesondere aufgrund von Erdbewegungen, insbesondere von Bodendeformationen und/oder Hangrutschungen, festgestellt werden.

[0016] Ein Verfahren nach Anspruch 2 gewährleistet das Bestimmen der Position des Referenzobjekts in besonders wirtschaftlicher Weise. Das bildgebende Verfahren wird vorzugsweise automatisiert, insbesondere mittels einer elektronischen Recheneinheit, ausgeführt. Vorzugsweise wird anhand der Messdaten ein mit der Beschaffenheit der Erdoberfläche korrelierendes Abbild erzeugt. Das Abbild kann eine Intensitätsverteilung und/oder eine Verteilung einer Phasenverschiebung des Messsignals über der Erdoberfläche aufweisen. Das Abbild entspricht vorzugsweise der Reflektionssignatur der Erdoberfläche für das Messsignal.

[0017] Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird an den Messdaten, insbesondere an dem Abbild, eine Mustererkennung durchgeführt. Anhand der identifizierten Muster kann die Position des mindestens einen Referenzobjekts, insbesondere innerhalb der Messfläche und/oder in dem geographischen Koordinatensystem, bestimmt werden. Die Position der Messfläche innerhalb des globalen Koordinatensystems kann, insbesondere mittels des Satellitensystems, bestimmt werden. Hierdurch kann auf die Position des mindestens einen Referenzobjekts in dem globalen Koordinatensystem geschlossen werden.

[0018] Ein Verfahren nach Anspruch 3 ist besonders zuverlässig ausführbar und gewährleistet besonders präzise Messergebnisse. Der Signalsender kann zum Erzeugen von Radarstrahlung ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Signalempfänger zum Detektieren von Radarstrahlung, insbesondere der mittels des Signalsenders erzeugten Radarstrahlung, ausgebildet. Der Signalempfänger kann alternativ als Passivradar ausgebildet sein.

[0019] Die elektromagnetische Strahlung, insbesondere die Radarstrahlung, ist vorzugsweise eine elektromagnetische Strahlung des L-Bands, insbesondere mit einer Frequenz in einem Bereich von 0,5 GHz bis 5 GHz, insbesondere von 1 GHz bis 2 GHz. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass der Einfluss der Wetterlage und/oder der Sonneneinstrahlung auf das Erfassen der Erdoberfläche vernachlässigbar ist. Das Erfassen der Erdoberfläche erfolgt vorzugsweise mittels Radarinterferometrie (InSAR = Interferometric Synthetic Aperture Radar).

[0020] Ein Verfahren nach Anspruch 4 gewährleistet das Vermessen der Position des mindestens einen Referenzobjekts in besonders präziser Weise. Der Signalreflektor kann unmittelbar an dem Referenzobjekt oder in einer festen Relativposition, insbesondere in einem festen Abstand, zu dem Referenzobjekt angeordnet sein. insbesondere können mehrere Signalreflektoren an dem mindestens einen Referenzobjekt angeordnet sein. Der Signalreflektor kann das Referenzobjekt bilden. Der Signalreflektor ist vorzugsweise zum Reflektieren von Radarstrahlung ausgebildet. Vorzugsweise ist der Signalreflektor ein Tripelspiegel. Die Position des Referenzobjekts ist hierdurch besonders zuverlässig und präzise anhand der Messdaten bestimmbar.

[0021] Ein Verfahren nach Anspruch 5 gewährleistet das Vermessen der Position des Referenzobjekts in besonders effizienter und wirtschaftlicher Weise. Vorzugsweise wird mindestens eine Überwachungszone festgelegt, innerhalb derer sich das mindestens eine Referenzobjekt befindet. Die mindestens eine Uberwachungszone entspricht vorzugsweise einer Teilfläche der von dem Satellitensystem erfassten Erdoberfläche, insbesondere der Messfläche. Die Überwachungszone kann kleiner sein als die Messfläche. Die mindestens eine Uberwachungszone überlappt vorzugsweise das mindestens eine Referenzobjekt, insbesondere das Infrastrukturelement, insbesondere das Gleisstrukturelement, und/oder mindestens einen Gleisstreckenabschnitt. Eine sich entlang eines Gleisstreckenabschnitts erstreckende Überwachungszone wird auch als Überwachungskorridor bezeichnet. Vorzugsweise wird das Vermessen der Position auf jene Referenzobjekte beschränkt, welche sich innerhalb der mindestens einen Uberwachungszone befinden. Vorzugsweise werden die Positionen sämtlicher Referenzobjekte, insbesondere sämtlicher Festpunkte, innerhalb der Uberwachungszone bestimmt. Vorzugsweise werden die Messdaten reduziert auf die in der mindestens einen Überwachungszone liegende Teilmenge der Messdaten. Hierdurch kann die weitere Verarbeitung der Messdaten, insbesondere das Bestimmen der Position des mindestens einen Referenzobjekts, besonders ressourcensparend, effizient und wirtschaftlich ausgeführt werden.

[0022] Ein Verfahren nach Anspruch 6 ermöglicht eine Bereitstellung der Position des Referenzobjekts mit einer besonders hohen Genauigkeit. Vorzugsweise wird die Position des mindestens einen Referenzobjekts zu mindestens zwei, insbesondere mindestens vier, insbesondere mindestens zehn, insbesondere mindestens 20, unterschiedlichen Zeitpunkten bestimmt. Die mehrfache Messung der Position gewährleistet eine hohe Aktualität der Position des mindestens einen Referenzobjekts. Durch die mehrfache Bestimmung der Position des mindestens einen Referenzobjekts können der Mittelwert und/oder die Standardabweichung für die mehreren Messungen der Position bestimmt werden. Insbesondere können Messabweichungen, insbesondere Messfehler, identifiziert werden. Die Standardabweichung kann mit einem Schwellenwert für eine zu-

lässige Positionsbestimmung verglichen werden.

[0023] Ein Verfahren nach Anspruch 7 gewährleistet das Bestimmen der Position des mindestens einen Referenzobjekts in besonders präziser Weise und mit hoher Aktualität. Der zeitliche Abstand zum Bestimmen der Position des mindestens einen Referenzobjekts liegt vorzugsweise in einem Bereich von 4 h bis 1 M, insbesondere von 12 h bis 14 d, insbesondere von 24 h bis 7 d, insbesondere von 2 d bis 6 d.

[0024] Ein Verfahren nach Anspruch 8 gewährleistet das Bestimmen der Position des mindestens einen Referenzobjekts in besonders präzisier Weise und mit hoher Aktualität. Das Bestimmen der Position des mindestens einen Referenzobjekts erfolgt vorzugsweise regelmäßig wiederholend, insbesondere endlos wiederholend. Ein Gesamtzeitraum, über welchen die Position des mindestens einen Referenzobjekts in regelmäßigen zeitlichen Abständen bestimmt wird, liegt vorzugsweise in einem Bereich von 14 d bis 20 a, insbesondere von 1 M bis 10 a, insbesondere von 3 M bis 5 a, insbesondere von 6 M bis 1 a.

[0025] Ein Verfahren nach Anspruch 9 ermöglicht eine Überwachung der Position des mindestens einen Referenzobjekts über der Zeit. Die Positionsänderung wird vorzugsweise anhand eines Vergleichs der aktuellen, insbesondere der zuletzt erfassten, Position des mindestens einen Referenzobjekts mit einer zuvor bestimmten Position, insbesondere der Ausgangsposition oder der unmittelbar vorausgehend bestimmten Position, des Referenzobjekts bestimmt. Die Positionsänderung wird insbesondere anhand eines Vergleichsergebnisses der zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten bestimmten Messdaten bestimmt. Anhand der Positionsänderung und/oder des Vergleichsergebnisses kann ein Korrekturwert für die Position des mindestens einen Referenzobjekts bestimmt werden. Anhand des Korrekturwerts wird vorzugsweise die Position des Referenzobjekts, insbesondere des Festpunkts zum Vermessen des Gileisstrukturelements, aktualisiert, Insbesondere für zukünftige Messverfahren und/oder Instandhaltungsverfahren, insbesondere für eine Korrektur der Gleisanordnung, insbesondere der Schienenanordnung, zugrunde gelegt.

[0026] Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Positionsänderung pro Zeit, mit anderen Worten die Geschwindigkeit des mindestens einen Referenzobjekts und/oder der zeitliche Verlauf des mindestens einen Referenzobjekts bestimmt. Anhand der Positionsänderung, insbesondere der Geschwindigkeit und/oder des zeitlichen Verlaufs der Position, kann auf eine Bewegung des Referenzobjekts und/oder auf Bodenbewegungen geschlossen werden. Eine hierdurch verursachte fehlerhafte Bestimmung der Position eines Infrastrukturelements, insbesondere in dem globalen Koordinatensystem, kann vermieden werden. Eine Gefährdung des Betriebs des Infrastrukturelements, insbesondere des Gleisstrukturelements, insbesondere des Schienenverkehrssystems, kann frühzeitig erkannt und somit verhindert werden. Ein entsprechendes Verfahren erhöht die Betriebssicherheit des Schienenverkehrssystems.

[0027] Ein Verfahren nach Anspruch 10 gewährleistet eine, insbesondere kontinuierliche, Überwachung der Position des mindestens einen Referenzobjekts, insbesondere den sicheren Betrieb des Infrastrukturelements, insbesondere des Schienenverkehrssystems. Das Uberwachungsergebnis kann durch Vergleich der Positionsänderung und/oder eines zeitlichen Verlaufs der Position, insbesondere der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung, des Referenzobjekts mit einem entsprechenden Schwellenwert, insbesondere einem vorbestimmten Schwellenwert bestimmt werden. Das Uberwachungsergebnis wird vorzugsweise für jedes einzelne Referenzobjekt bestimmt. Für mehrere Referenzobjekte kann ein einheitlicher Schwellen wert oder können individuelle Schwellenwerte vorgesehen sein. Ein Schwellenwert für die Positionsänderung liegt vorzugsweise in einem Bereich von 5 mm bis 500 mm, insbesondere von 10 mm bis 300 mm, insbesondere von 50 mm bis 100 mm. Der Schwellenwert für die Geschwindigkeit liegt vorzugsweise in einem Bereich von 1 mm/a bis 150 mm/a, insbesondere von 2 mm/a bis 100 mm/a, insbesondere von 5 mm/a bis 75 mm/a, insbesondere von 10 mm/a bis 50 mm/a.

[0028] Das Überwachungsergebnis wird vorzugsweise bestimmt hinsichtlich der Position eines Referenzobjekts, insbesondere eines Festpunkts, zum Vermessen eines Gleisstrukturelements, insbesondere einer Gleisstrecke, insbesondere von Gleisschienen. Das Uberwachungsergebnis

gewährleistet, dass Bodenbewegungen frühzeitig erkennbar sind. Die Gleisstrecke kann somit besonders sicher betrieben werden.

[0029] Ein Verfahren nach Anspruch 11 gewährleistet eine hohe Zuverlässigkeit der Messergebnisse, insbesondere eine hohe Betriebssicherheit der mittels der Messergebnisse überwachten Infrastrukturelemente. Das Warnsignal wird vorzugsweise erzeugt und/oder ausgegeben, wenn der mit der Positionsänderung des Referenzobjekts korrelierende Wert den Schwellenwert erreicht, insbesondere überschreitet. Der Warnhinweis wird vorzugsweise ausgegeben an den Betreiber des Verfahrens zum Vermessen der Position eines Referenzobjekts und/oder an den Betreiber einer Datenbank für Positionen von Festpunkten zur Landvermessung und/oder an den Betreiber eines anhand der Position überwachten Infrastrukturelements, insbesondere an den Betreiber der jeweiligen Bahnstrecke, insbesondere eines Schienenverkehrssystems. Vorzugsweise wird das Alarmsignal an ein entsprechend instruiertes Personal ausgegeben. Das Warnsignal wird vorzugsweise ausgegeben, wenn ein Schwellenwert erreicht, insbesondere überschritten ist, insbesondere bezüglich des mindestens einen Referenzobjekts innerhalb der mindestens einen Uberwachungszone. Hierdurch kann ein Frühwarnsystem etabliert werden, welches Bodenbewegungen frühzeitig erkennbar macht. Der Betrieb des Infrastrukturelements, insbesondere des Gleisstrukturelements, wird in besonders sicherer Weise gewährleistet.

[0030] Die Erfindung betrifft ein Schienenverkehrssystem, insbesondere ein Schienennetz, mit einem derartigen Frühwarnsystem. Ein derartiges Schienenverkehrssystem bildet insbesondere einen eigenständigen, vorzugsweise mit mindestens einem in Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Merkmal kombinierten, Aspekt der Erfindung. Ein derartiges Schienenverkehrssystem ist besonders sicher im Betrieb.

[0031] Ein Verfahren nach Anspruch 12 ist besonders flexibel einsetzbar und wirtschaftlich im Betrieb. Die Auswertedaten korrelieren mit der Position des mindestens einen Referenzobjekts. Die Auswertedaten können die Position und/oder die Positionsänderung und/oder den zeitlichen Verlauf, insbesondere die Geschwindigkeit, und/oder das Vergleichsergebnis für das mindestens eine Referenzobjekt umfassen. Die Auswertedaten können auch das Alarmsignal umfassen. Die Auswerteeinheit ist vorzugsweise zum Bestimmen der Auswertedaten ausgebildet. Die Auswerteeinheit kann einen Computer, insbesondere eine elektronische Recheneinheit, zum Bestimmen der Auswertedaten, insbesondere anhand der Messdaten, aufweisen.

[0032] Die Empfangseinheit ist vorzugsweise entfernt von der Auswerteeinheit angeordnet. Die Empfangseinheit kann einen Computer, insbesondere eine elektronische Recheneinheit, aufweisen. Die Auswerteeinheit und die Empfangseinheit stehen vorzugsweise in signalübertragender Verbindung. Die signalübertragende Verbindung kann kabellos oder kabelgebunden, insbesondere durch ein Datennetzwerk, ausgebildet sein. Die Empfangseinheit kann bei einem Betreiber einer Datenbank für die Position von Festpunkten zur Landvermessung und/oder bei einem Betreiber eines Systems zum Uberwachen eines Infrastrukturelements, insbesondere bei einem Betreiber eines Schienennutzungs-Systems und/oder eines Schieneninstandhaltungs-Systems, angeordnet sein. Vorzugsweise werden von der Auswerteeinheit an die Empfangseinheit Korrekturwerte, insbesondere die Positionsänderung, für die Position des mindestens einen Referenzobjekts übergeben. Mittels entsprechender Korrekturwerte kann die Position eines mittels der Position des Referenzobjekts, insbesondere des mindestens einen Festpunkts, vermessenen Infrastrukturelement besonders präzise bestimmt werden.

[0033] Ein Verfahren nach Anspruch 13 gewährleistet das Bestimmen der Position des Infrastrukturelements, insbesondere des Gleisstrukturelements, in besonders wirtschaftlicher und präziser Weise, insbesondere mit hoher Aktualität. Die Relativposition kann insbesondere mittels einer Stereokamera und/oder eines Laserdistanzmessgeräts bestimmt werden. Vorzugsweise wird die Relativposition anhand des in der Offenlegungsschrift AT 524402 A1 beschrieben Verfahrens bestimmt. Der Offenbarungsgehalt dieser Offenlegungsschrift wird durch Bezugnahme in die vorliegende Patentanmeldung aufgenommen.

[0034] Ein Verfahren nach Anspruch 14 gewährleistet das präzise und wirtschaftliche Bestimmen der Position des Infrastrukturelements in einem globalen Koordinatensystem. Vorzugsweise wird

die Position des Infrastrukturelements, insbesondere des Gleisstrukturelements, anhand der Relativposition und einem mit der Position des mindestens einen Referenzobjekts korrelierenden Wert, insbesondere der Positionsänderung, insbesondere einem Korrekturwert für die Position des Referenzobjekts, bestimmt. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Position des Infrastrukturelements regelmäßig wiederholenden, insbesondere in regelmäßigen zeitlichen Abständen, überwacht. Ein Alarmsignal kann ausgegeben werden, wenn die Positionsänderung des Infrastrukturelements einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht, insbesondere überschreitet.

[0035] Ein Verfahren nach Anspruch 15 gewährleistet das Anordnen des Infrastrukturelements in besonders präziser Weise. Vorzugsweise wird das Infrastrukturelements anhand der Position des mindestens einen Referenzobjekts und/oder anhand der Relativposition angeordnet.

[0036] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Messdaten von dem Satellitensystem, insbesondere dem mindestens einen Satelliten, erzeugt. Das Bestimmen der Position des Referenzobjekts anhand der Messdaten erfolgt vorzugsweise mittels einer Auswerteeinheit. Die Auswerteeinheit kann ein Bestandteil des Satellitensystems, insbesondere des mindestens einen Satelliten sein. Vorzugsweise befindet sich die Auswerteeinheit am Boden. Die Messdaten können von dem Satellitensystem an die am Boden angeordnete Auswerteeinheit übermittelt werden. Vorzugsweise steht das Satellitensystem, insbesondere der mindestens eine Satellit, in einer signalübertragenden Verbindung mit der Auswerteeinheit. Das Satellitensystem kann eine Bodenstation zum Empfangen von Daten von dem mindestens einen Satelliten aufweisen. Die Bodenstation kann eine Signalverbindung mit einer Empfangseinheit aufweisen. Die Empfangseinheit kann in Signalverbindung mit der Auswerteeinheit stehen.

[0037] Zum Verarbeiten der Messdaten weist die Auswerteeinheit vorzugsweise einen Computer, insbesondere mit einer elektronischen Recheneinheit, insbesondere einem Prozessor, und/oder einem Datenspeicher auf.

[0038] Die Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt zum Ausführen des vorstehend beschriebenen Verfahrens. Die Erfindung betrifft auch einen Datenspeicher, insbesondere der Auswerteeinheit, mit einem derartigen Computerprogrammprodukt.

[0039] Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein System zum Vermessen der Position eines Referenzobjekts, insbesondere eines Festpunkts zum Vermessen eines Gleisstrukturelements, zu schaffen, welches insbesondere sehr wirtschaftlich einsetzbar ist und präzise Messergebnisse bereitstellt.

[0040] Diese Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst. Die Vorteile des Systems entsprechen den Vorteilen des vorstehend beschriebenen Verfahrens. Insbesondere kann das System mit mindestens einem der Merkmale weitergebildet sein, die vorstehend in Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben sind.

[0041] Die Empfangseinheit steht vorzugsweise mit dem Satellitensystem, insbesondere einer Bodenstation des Satellitensystems, und/oder der Auswerteeinheit in Signalverbindung. Der Datenspeicher der Auswerteeinheit kann zum Aufnehmen der Messdaten ausgebildet sein. Auf dem Datenspeicher kann das Computerprogrammprodukt zum Ausführen des vorstehend beschriebenen Verfahrens hinterlegt sein.

[0042] Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Messanordnung zu schaffen, welche das Vermessen der Position mindestens eines Referenzobjekts wirtschaftlich und präzise gewährleistet.

[0043] Diese Aufgabe wird durch eine Messanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst. Die Vorteile der Messanordnung entsprechen den Vorteilen des vorstehend beschriebenen Verfahrens und/oder des Systems. Insbesondere kann die Messanordnung mit mindestens einem der Merkmale weitergebildet sein, die vorstehend in Zusammenhang mit dem Verfahren und/oder dem System beschrieben sind.

[0044] Der Signalreflektor kann unmittelbar an dem Referenzobjekt oder in einem festen Abstand, insbesondere in einer festen Relativposition, zu dem Referenzobjekt angeordnet sein. Der

Signalreflektor ist vorzugsweise zum Reflektieren des Messsignals, insbesondere der elektromagnetischen Strahlung, insbesondere der Radarstrahlung, ausgebildet. Der Signalreflektor kann als Radarreflektor, insbesondere als Tripelspiegel ausgebildet sein.

[0045] Vorzugsweise ist der Signalreflektor an einer Vermarkung des Festpunkts angeordnet. Der Signalreflektor kann an dem Infrastrukturelement, insbesondere an einem Gebäudeelement und/oder an einem Brückenträger und/oder an einer Gleistragplatte und/oder an einer Gleisschwelle und/oder an einem Gleismast, insbesondere in einer festen Relativposition dazu, angeordnet sein. Der Signalreflektor kann an der Vermarkung des Festpunkts und/oder an dem Infrastrukturelement angebracht sein. Vorzugsweise erfolgt die Befestigung des Signalreflektors an der Vermarkung und/oder an dem Infrastrukturelement mittels einer zerstörungsfrei lösbaren Verbindung, insbesondere einer Schraubverbindung.

[0046] Die Position des Signalreflektors ist mittels des Satellitensystems besonders zuverlässig und präzise erfassbar. Der Signalreflektor gewährleistet eine Steigerung der Präzision und Zuverlässigkeit des vorstehend beschriebenen Verfahrens.

[0047] Ein System zum Vermessen der Position des mindestens einen Referenzobjekts mit einer derartigen Messanordnung gewährleistet das Bestimmen der Position des mindestens einen Referenzobjekts in besonders präziser und zuverlässiger Weise. Die Vorteile des Systems entsprechen den Vorteilen der vorstehend beschriebenen Messanordnung.

[0048] Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Es zeigen:

[0049] Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Systems zum Vermessen der Position mindestens eines Referenzpunkts, insbesondere eines Festpunkts zum Vermessen eines Gleisstrukturelements, mit einer Empfangseinheit zum Empfangen von Messdaten der Erdoberfläche von einem Satellitensystem und einer Auswerteeinheit zum Bestimmen der Position des mindestens einen Referenzobjekts anhand der Messdaten,

[0050] Fig. 2 eine schematische Darstellung eines anhand der Messdaten erzeugten Abbilds der Erdoberfläche mit mehreren Referenzobjekten entlang des Verlaufs einer Gleisstrecke, insbesondere innerhalb einer vorgegebenen Uberwachungszone,

[0051] Fig. 3 eine schematische Darstellung der Positionsänderung des mindestens einen Referenzobjekts in der Fig. 1 über der Zeit,

[0052] Fig. 4 eine schematische Darstellung der zeitlichen Ableitung der Position des mindestens einen Referenzobjekts in der Fig. 1 über der Zeit,

[0053] Fig. 5 eine schematische Darstellung des Systems in der Fig. 1, wobei das System zum Vermessen der Position einer Gleistragplatte eingesetzt ist,

[0054] Fig. 6 eine schematische Darstellung des Systems in der Fig. 1, wobei das System zum Vermessen der Position eines Gebäudeelements eingesetzt ist, bzw.

[0055] Fig. 7 eine schematische Darstellung des Systems in der Fig. 1, wobei das System zum Vermessen eines Brückenstrukturelements, insbesondere eines Brückenträgers, eingesetzt ist.

[0056] Anhand der Fig. 1 bis Fig. 4 ist erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Vermessen der Position p eines Referenzobjekts 1, insbesondere eines Festpunkts 1 zum Vermessen eines Infrastrukturelements 3a, beschrieben, insbesondere mittels eines Systems 4. Das Infrastrukturelement 3a ist ein Gleisstrukturelement, insbesondere ein Gleis 3a, insbesondere eine Gleisschiene 5.

[0057] Die Position p wird vorzugsweise in einem Koordinatensystem zur Landvermessung, insbesondere einem globalen Erd-Koordinatensystem, insbesondere in Form geographischer Koordinaten, bestimmt. Die Position p kann einen Längengrad und/oder einen Breitengrad und/oder eine Höhe aufweisen. Alternativ kann die Position in einem kartesischen Koordinatensystem mit

den Koordinaten x, y und z angegeben sein.

[0058] Das System 4 weist eine Empfangseinheit 6 zum Empfangen von Messdaten der Erdoberfläche 7 von einem Satellitensystem 8 auf.

[0059] Das Satellitensystem 8 ist separat von dem System 4 ausgebildet. Alternativ kann das Satellitensystem 8 ein Bestandteil des Systems 4 sein. Das Satellitensystem 8 umfasst mindestens einen, insbesondere mehrere, Satelliten 9, insbesondere Erdbeobachtungssatelliten. Der mindestens eine Satellit 9 befindet sich in einer Umlaufbahn um die Erde, vorzugsweise in einer Umlaufbahn mit einer Höhe über der Erdoberfläche in einem Bereich von 100 km bis 500, insbesondere von 150 km bis 300 km, insbesondere von 230 km und/oder im sogenannten Low Earth Orbit.

[0060] Der mindestens eine Satellit 9 ist zum Detektieren von Radarstrahlung, insbesondere von der Erdoberfläche 7 reflektierter Radarstrahlung, ausgebildet. Der mindestens eine Satellit 9 weist mindestens einen Signalempfänger 10 zum Detektieren der Radarstrahlung auf. Der mindestens eine Satellit 9 kann einen Signalsender zum Ausstrahlen von Radarstrahlung auf die Erdoberfläche 7 aufweisen. Alternativ kann der mindestens eine Satellit 9, insbesondere der Signalempfänger 10, zum Detektieren von Radarstrahlung ausgebildet sein, die von einem Signalsender eines weiteren Satelliten und/oder von einem Signalsender auf der Erdoberfläche erzeugt wird. Der Signalempfänger 10 kann alternativ als Passivradar ausgebildet sein.

[0061] Die Empfangseinheit 6 steht mit dem Satellitensystem 8, insbesondere mit dem mindestens einen Satelliten 9 und/oder einer Bodenstation 11 des Satellitensystems 8, in Signalverbindung.

[0062] Das System 4 umfasst eine Auswerteeinheit 12 zum Bestimmen der Position p des mindestens einen Referenzobjekts 1 anhand der Messdaten. Die Auswerteeinheit 12 umfasst einen Computer 13a. Der Computer 13a umfasste eine elektronische Recheneinheit, insbesondere einen Prozessor 14a, und einen Datenspeicher 15a.

[0063] Auf dem Datenspeicher 15a ist ein Computerprogrammprodukt zum Ausführen des Verfahrens zum Vermessen der Position p des Referenzobjekts 1 hinterlegt, insbesondere zum Bestimmen der Position p des Referenzobjekts 1 anhand der Messdaten.

[0064] Die Auswerteeinheit 12 steht in Signalverbindung mit einer Empfangseinrichtung 16. Unter der Signalverbindung wird eine Verbindung zum Übertragen von Signalen, insbesondere von Daten verstanden, welche insbesondere kabelgebunden oder kabellos ausgebildet sein kann. Die Auswerteeinheit 12 ist zum Übertragen von Auswertedaten, die mit der Position p des Referenzobjekts 1 korrelieren, an die Empfangseinrichtung 16 ausgebildet. Die Auswertedaten können die Position p des Referenzobjekts 1 und/oder den Verlauf der Position p über der Zeit t, insbesondere die erste Ableitung nach der Zeit t und/oder die zweite Ableitung nach der Zeit t, umfassen.

[0065] Die Auswertedaten können auch ein Vergleichsergebnis und/oder ein Alarmsignal umfassen.

[0066] Die Empfangseinrichtung 16 ist vorzugsweise ein Bestandteil eines SchienennutzungsSystems 17, insbesondere eines Schienennetzbetreibers, und/oder eines Schieneninstandhaltungs-Systems 18, insbesondere eines Schienennetzinstandhalters.

[0067] Die Empfangseinrichtung 16 weist einen Computer 13b mit einem Prozessor 14b und einem Datenspeicher 15b zum Verarbeiten der Auswertedaten auf.

[0068] Eine lokale Messeinrichtung 19 ist dazu ausgebildet, die Relativposition r des mindestens einen Infrastrukturelements 3a, insbesondere des Gleises 3a, insbesondere der Gleisschienen 5, relativ zu dem mindestens einen Referenzobjekt 1, insbesondere zu dem mindestens einen Festpunkt 1, zu Erfassen. Vorzugsweise weist die lokale Messeinrichtung 19 eine Kameraeinheit 20, insbesondere eine Stereo-Kameraeinheit, auf.

[0069] Die lokale Messeinrichtung 19 umfasst einen Messwagen 21 mit Markierungen 22, insbe-

sondere optischen Markern. Die lokale Messeinrichtung 19 ist dazu ausgebildet, den Verlauf des Gleises 3a, insbesondere der Gleisschienen 5, durch Erfassen des Bewegungsverlaufs der von dem Messwagens 21 entlang des Gleises 3a bewegten Markierungen 22 mittels der Kameraeinheit 20 zu bestimmen.

[0070] Die lokale Messeinrichtung 19 ist ferner dazu ausgebildet, ihre Anordnung, insbesondere die Relativposition r und/oder die Relativorientierung, relativ zu dem mindestens einen Referenzobjekt 1, insbesondere zu mindestens zwei, insbesondere mindestens drei der Referenzobjekte 1, zu bestimmen. Hierzu kann die lokale Messeinrichtung 19 ein Laserdistanzmessgerät 23 aufweisen, welches vorzugsweise mit der Kameraeinheit 20 verbunden ist.

[0071] Die lokale Messeinrichtung 19 weist vorzugsweise einen Computer 13c mit einem Prozessor 14c und einem Datenspeicher 15c auf. Der Computer 13c, insbesondere ein darin hinterlegtes Computerprogrammprodukt, ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die Relativposition r des Infrastrukturelements 3a relativ zu dem mindestens einen Referenzobjekt 1 anhand der Anordnung des Infrastrukturelements 3a relativ zu der Kameraeinheit 20 und der Anordnung der Kameraeinheit 20 relativ zu dem mindestens einen Referenzobjekt 1 zu bestimmen.

[0072] Hinsichtlich weiterer Detailaspekte zur Funktionsweise der lokalen Messeinrichtung 19 wird auf die Offenlegungsschrift AT 524402 A1 verwiesen, deren Offenbarungsgehalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.

[0073] Das Gleis 3a umfasst eine Oberleitung 24. Die Oberleitung 24 weist einen Fahrdraht 25 und Gleismasten 26 auf. Der mindestens eine Festpunkt 1 ist an dem mindestens einen Gleismast 26 angebracht.

[0074] Der Gleismast 26, insbesondere mit dem daran angeordneten Festpunkt 1, weist einen Signalreflektor 27 auf.

[0075] Der Signalreflektor 27 ist als passiver Signalreflektor ausgebildet. Der Signalreflektor 27 ist ein Radarreflektor, insbesondere ein Tripelspiegel.

[0076] Der jeweilige Signalreflektor 27 weist eine definierte Anordnung, insbesondere eine definierte Relativposition, relativ zu dem zugehörigen Festpunkt 1, insbesondere des jeweiligen Gleismasten 26, auf. Uber die Position des Signalreflektors 27 kann somit auf die Position p des Festpunkts 1 geschlossen werden.

[0077] Das Referenzobjekt 1, insbesondere der Festpunkt 1, und der Signalreflektor 27 bilden eine Messanordnung 28.

[0078] Die Funktionsweise des Systems 4 ist wie folgt:

[0079] Mittels des Satellitensystems 8 wird die Erdoberfläche 7 erfasst, insbesondere kontinuierlich. Der mindestens eine Satellit 9 strahlt hierzu ein Messsignal in Form von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Radarstrahlung, insbesondere mit einer L-Band-Frequenz, insbesondere in einem Frequenzbereich von 1 GHz bis 2 GHz, in Richtung der Erdoberfläche 7 ab. Das von der Erdoberfläche 7 reflektierte Messsignal wird mittels des Signalempfängers 10 des mindestens einen Satelliten 9 erfasst.

[0080] Abhängig von der Beschaffenheit der Erdoberfläche 7, insbesondere der Geometrie und/ oder des Materials eines die Erdoberfläche 7 bildenden Objekts, resultieren Unterschiede hinsichtlich der Laufzeit und/oder der Intensität der reflektierten elektromagnetischen Strahlung. Die erfasste elektromagnetische Strahlung variiert über der Erdoberfläche 7, insbesondere aufgrund Unterschiede der Topographie, der Bebauung, der Bodenzusammensetzung und/oder der Vegetation. Die erzeugten Messdaten korrelieren mit der positionsabhängigen Beschaffenheit der Erdoberfläche 7.

[0081] In der Fig. 2 ist schematisch die von dem Satellitensystem 8 erfasste Erdoberfläche 7 dargestellt. Mittels eines bildgebenden Verfahrens können anhand der Messdaten individuelle Muster identifiziert werden, welche einer bestimmten Position der Erdoberfläche 7 zuordenbar sind. Insbesondere kann die Position eines Objekts, insbesondere des Referenzobjekts 1, an-

hand seines eigenen Reflektionsmusters und/oder anhand des Reflektionsmusters der das Objekt umgebenden Erdoberfläche 7, insbesondere anhand des jeweiligen Reflektionsmusters benachbarter Objekte, präzise bestimmt werden. Die Messauflösung und/oder die Messgenauigkeit der Positionsbestimmung liegen vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 mm bis 50 mm, insbesondere von 0,5 mm bis 10 mm, insbesondere von 1 mm bis 5 mm.

[0082] Vorzugsweise wird mindestens eine Überwachungszone 29 bestimmt, innerhalb derer das mindestens eine Referenzobjekt 1 angeordnet ist. Die mindestens eine Uberwachungszone 29 überlappt vorzugsweise das Infrastrukturelement 3a und/oder die zum Vermessen der Position p des Infrastrukturelements 3a, insbesondere des Gleisstrukturelements 3a, vorgesehenen Festpunkte 1.

[0083] Das Bestimmen der Position p des mindestens einen Referenzobjekts 1 kann anhand der natürlich vorliegenden Radarsignatur der Erdoberfläche 7 erfolgen. Unter der natürlich vorliegenden Radarsignatur wird diejenige Radarsignatur verstanden, welche die Erdoberfläche ohne zusätzliche Vorkehrungen, insbesondere speziell für das Verfahren vorgenommene Änderungen der Radarsignatur, aufweist. Die natürliche Radarsignatur ist insbesondere bestimmt durch die Topographie, die Bebauung und die Vegetation der Erdoberfläche 7. Das Bestimmen der Position p des Referenzobjekts 1 anhand der Messdaten kann durch eine Mustererkennung des erhaltenen Abbilds der Erdoberfläche 7 erfolgen.

[0084] Das Erfassen der Position p des Referenzobjekts 1 kann besonders präzise und zuverlässig erfolgen, wenn an dem Referenzobjekt 1 ein Signalreflektor 27 angeordnet ist. Mittels des Signalreflektors 27 kann die von dessen Position zu dem Satelliten 9 reflektierte elektromagnetische Strahlung erhöht werden. Die Position des Signalreflektors 27 ist somit besonders präzise und zuverlässig bestimmbar.

[0085] Die Position p des jeweiligen Referenzobjekts 1 wird zu mindestens zwei unterschiedlichen Zeitpunkten t, insbesondere regelmäßig wiederholend, insbesondere in regelmäßigen zeitlichen Abständen At, bestimmt. Unter dem Zeitpunkt t der Positionsbestimmung wird vorzugsweise derjenige Zeitpunkt t verstanden, zu dem die Erdoberfläche 7 zum Erzeugen der Messdaten erfasst wird. Der zeitliche Abstand At liegt vorzugsweise in einem Bereich von 1 h bis 1 M, insbesondere von 4 h bis 14 d, insbesondere von 12 h bis 7 d, insbesondere von 24 h bis 2 d. Das sich regelmäßig wiederholende Bestimmen der Position p des Referenzobjekts 1 erfolgt vorzugsweise über einen Zeitraum T von mindestens 7 d, insbesondere mindestens 1 M, insbesondere mindestens 1 a, insbesondere mindestens 5 a, insbesondere mindestens 10 a, und/oder maximal 15 a, insbesondere maximal 5 a, insbesondere maximal 1 a.

[0086] Anhand der Fig. 3 ist die Positionsänderung Ap des Referenzobjekts 1 über der Zeit t dargestellt. Die Positionsänderung Ap ist als Anderung der Position p zu einem Zeitpunkt t gegenüber einer Ausgangsposition po zu einem Ausgangszeitpunkt to bestimmt. Die Ausgangsposition po kann der Position p beim erstmaligen Vermessen des Referenzobjekts 1, insbesondere mittels des Satellitensystems 8, entsprechen und/oder der Position p des Referenzobjekts 1 beim Positionieren des Infrastrukturelements 3a. Die Position p des Referenzobjekts 1 wird zu unterschiedlichen Zeitpunkten t, insbesondere mit regelmäßigem zeitlichen Abstand At, insbesondere mehrmals pro Jahr, bestimmt. Der Verlauf der Position p des Referenzobjekts 1 über der Zeit t ist durch eine Trendlinie 30 verdeutlicht.

[0087] Die Position p des Referenzobjekts 1 ändert sich mit der Zeit t zunächst, insbesondere bis zum Ende des sechsten Jahres, annähernd linear. Die Anderung der Position p pro Zeit t nimmt anschließend stark zu. Im siebten Jahr der Vermessung ist der Betrag der Positionsänderung Ap kurzzeitig besonders hoch. Anschließend liegt wieder ein annähernd linearer zeitlicher Verlauf der Positionsänderung Ap vor.

[0088] Anhand der Fig. 4 ist die Geschwindigkeit v des Referenzobjekts 1 über der Zeit t dargestellt. Der Verlauf der Geschwindigkeit v des Referenzobjekts 1 über der Zeit t ist durch eine Trendlinie 31 verdeutlicht. Die Geschwindigkeit v ist zunächst im Wesentlichen konstant. Im siebten Jahr ist die Geschwindigkeit der Positionsänderung kurzzeitig besonders hoch. Anschließend

liegt wieder eine annähernd konstante Geschwindigkeit v vor.

[0089] Die Positionsänderung Ap des Referenzobjekts 1, insbesondere gegenüber der Ausgangsposition po, und/oder die Geschwindigkeit v werden zum Bestimmen eines Uberwachungsergebnisses des mit einem Stellenwert Aps für die Positionsänderung Ap und/oder einem Schwellenwert vs für die Geschwindigkeit v verglichen. Insbesondere wird festgestellt, ob der jeweilige Schwellenwert Aps, vs erreicht, insbesondere überschritten, ist. Ein entsprechender Schwellenwert Aps, vs kann einheitlich oder für das jeweilige Referenzobjekt 1 individuell festgelegt sein. Der Schwellenwert Aps für die Positionsänderung Ap liegt vorzugsweise in einem Bereich von 5 mm bis 500 mm, insbesondere von 10 mm bis 250 mm, insbesondere von 20 mm bis 100 mm. Die Positionsänderung Ap des Referenzobjekts 1 kann hierzu durch Vergleichen der Positionen p des Referenzobjekts 1 zu mindestens zwei unterschiedlichen Zeitpunkten t bestimmt werden, insbesondere zu einem aktuellen Zeitpunkt t und dem Ausgangszeitpunkt to und/oder anderen, früheren Zeitpunkt t, insbesondere dem Zeitpunkt t der unmittelbar vorausgehenden Positionsbestimmung.

[0090] Der Schwellenwert vs für die Geschwindigkeit v des Referenzobjekts 1 liegt vorzugsweise in einem Bereich von 5 mm/a bis 100 mm/a, insbesondere von 10 mm/a bis 50 mm/a, insbesondere von 20 mm/a bis 40 mm/a.

[0091] Auswertedaten, welche mit der Position p des Referenzobjekts 1 korrelieren, insbesondere die Position p, die Positionsänderung Ap, die Geschwindigkeit v und/oder das UÜberwachungsergebnis werden vorzugsweise von der Auswerteeinheit 12 an eine Empfangseinrichtung 16 übermittelt. Die Empfangseinrichtung 16 ist vorzugsweise ein Bestandteil des Schienennutzungs-Systems 17 und/oder des Schieneninstandhaltungs-Systems 18. In Abhängigkeit der Auswertedaten, insbesondere des Uberwachungsergebnisses kann eine Instandhaltungsmaßnahme und/oder eine Sperrung des Infrastrukturelements 3a, insbesondere des Gleisstrukturelements 3a, Insbesondere des Gleises 3a, veranlasst werden. Insbesondere kann ein Streckenabschnitt des Gleises 3a für den Schienenverkehr gesperrt werden, wenn ein Schwellenwert Aps, vs erreicht ist.

[0092] Die Positionsänderung Ap und/oder die Geschwindigkeit v geben einen wichtigen Anhaltspunkt dafür, ob es, insbesondere aufgrund von Bodenbewegungen, zu einer Beschädigung des Infrastrukturelements 3a oder dessen Anordnung gekommen ist. Eine Überwachung der Position p des Infrastrukturelements 3a anhand des vorstehend beschriebenen Verfahrens gewährleistet das Betreiben des Infrastrukturelements 3a, insbesondere des Gleises 3a, in besonders sicherer und zuverlässiger Weise.

[0093] Vorzugsweise wird in Abhängigkeit von dem Überwachungsergebnis ein Alarmsignal ausgegeben. Das Alarmsignal kann beispielsweise von der Auswerteeinheit 12 ausgegeben und an die Empfangseinrichtung 16 übermittelt werden.

[0094] Das Bestimmen des Überwachungsergebnisses für die Position p des mindestens einen Referenzobjekts 1, insbesondere sämtlicher Referenzobjekte 1 in der vorgegebenen UÜberwachungszone 29, ermöglicht die Ausbildung eines Frühwarnsystems. Wird eine unzulässige Abweichung der Position p des Referenzobjekts 1 erfasst, so kann ein Warnsignal erzeugt und an die Empfangseinrichtung 16, insbesondere ein Schienennutzungssystem 17, insbesondere einen Bahnbetreiber, und/oder ein Schieneninstandhaltungs-Systems 18, zugestellt werden. Ein Schienenverkehrssystem mit einem derartigen Frühwarnsystem ist besonders sicher im Betrieb.

[0095] Das vorstehend beschriebene Verfahren ermöglicht das Bestimmen der Position p des Referenzobjekts 1 in besonders präziser Weise und mit hoher Aktualität. Hierdurch kann verhindert werden, dass die Anordnung eines Infrastrukturelements 3a anhand ungenauer, insbesondere zwischenzeitlich veränderter, Positionen p von Referenzobjekten 1 bestimmt und/oder korrigiert wird.

[0096] Vorzugsweise wird die Position p und/oder die Positionsänderung Ap des mindestens einen Referenzobjekts 1 an die Empfangseinrichtung 16, insbesondere des SchienennutzungsSystems 17 und/oder des Schieneninstandhaltungs-Systems 18, übermittelt. Anhand einer ent-

sprechenden korrigierten Position p des jeweiligen Referenzobjekts 1 kann die Anordnung des Infrastrukturelements 3a, insbesondere des Gleises 3a, präzise bestimmt und/oder korrigiert werden. Die Position p des Infrastrukturelements 3a wird insbesondere anhand der Relativposition r des Infrastrukturelements 3a relativ zu dem Referenzobjekt 1 und anhand der Position p des Referenzobjekts 1 bestimmt.

[0097] Das Infrastrukturelement 3a kann anhand der Relativposition und/oder der Position des Referenzobjekts 1 angeordnet werden, insbesondere erstmalig angeordnet werden und/oder in seiner Anordnung geändert, insbesondere korrigiert, werden.

[0098] Das vorstehend beschriebene Verfahren gewährleistet das Bestimmen der Position p des mindestens einen Referenzobjekts 1 in präziser und zuverlässiger Weise, insbesondere unabhängig von Sonneneinstrahlung und/oder Wetterbedingungen. Die Position p des Referenzobjekts 1 kann mit hoher Genauigkeit und Aktualität bestimmt werden. Das Anordnen von Infrastrukturelementen 3a kann anhand entsprechend bestimmter Positionen p besonders präzise erfolgen. Das Bestimmen des Uberwachungsergebnisses ermöglicht die Implementierung eines Frühwarnsystems für einen besonders sicheren Betrieb des Infrastrukturelements 3a, insbesondere des Schienenverkehrssystems, insbesondere eines Schienennetzes.

[0099] Anhand der Fig. 5 bis Fig. 7 sind drei weitere Beispiele zur Verwendung des vorstehend beschriebenen Systems 4 bzw. Anwendungsbeispiele für das vorstehend beschriebene Verfahren erläutert. Im Unterschied zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Infrastrukturelement in der Fig. 5 eine Gleistragplatte 3b, in der Fig. 6 ein Gebäudeelement 3c und in der Fig. 7 ein Brückenträger 3d. Das Referenzobjekt 1 kann ein, insbesondere von dem Infrastrukturelement 3a bis 3d unabhängiger und/oder beabstandeter Festpunkt 1 und/oder ein mit dem Infrastrukturelement 3a bis 3d starr verbundener Festpunkt 1 sein.

[00100] Das Referenzobjekt 1 kann alternativ durch das Infrastrukturelement 3a bis 3d selbst gebildet sein. Das Infrastrukturelement 3a bis 3d kann insbesondere als Referenzobjekt 1 zum Vermessen der Position eines weiteren Infrastrukturelements 3a bis 3d dienen. Insbesondere kann die Position p eines derartigen Referenzobjekts 1 zum Bestimmen des Uberwachungsergebnisses herangezogen werden. Insbesondere das Uberwachen eines als Brückenträger 3d ausgebildeten Infrastrukturelements 3d mittels des vorstehend beschriebenen Verfahrens führt zu einer erhöhten Betriebssicherheit.

[00101] Zum besonders präzisen und zuverlässigen Bestimmen der Position p eines als Infrastrukturelement 3a bis 3d ausgebildeten Referenzobjekts 1, kann dieses mit dem Signalreflektor 27 ausgebildet sein.

[00102] Das vorstehend beschriebene Verfahren gewährleistet das Bestimmen der Position p eines Referenzobjekts 1 in besonders präziser und zuverlässiger Weise. Die Störanfälligkeit des Verfahrens ist gering. Die regelmäßige Bestimmung der Position p des Referenzobjekts 1 wird in besonders wirtschaftlicher Weise ermöglicht. Die Position p des Referenzobjekts 1 kann mit hoher Aktualität bereitgestellt werden. Das Bestimmen eines Uberwachungsergebnisses ermöglicht die Ausbildung eines Frühwarnsystems. Die Bestimmung der Position p von Festpunkten 1, insbesondere anhand von Korrekturdaten, gewährleistet das besonders präzise Anordnen von Infrastrukturelementen 3a bis 3d. Die Messanordnung 28 mit dem Signalreflektor 27 gewährleistet das Bestimmen der Position p des Referenzobjekts 1 in präziser und zuverlässiger Weise. Die Vorteile des Systems 4 entsprechen den Vorteilen des vorstehend beschriebenen Verfahrens.

Claims (17)

Ansprüche

1. Verfahren zum Vermessen der Position (p) mindestens eines Referenzobjekts (1), insbesondere eines Festpunkts (1) zum Vermessen eines Gleisstrukturelements (3a, 3b, 3d), umfassend die Schritte:

1.1 Erzeugen von Messdaten durch Erfassen der Erdoberfläche (7) mittels eines Satellitensystems (8), und

1.

2 Bestimmen der Position (p) des mindestens einen Referenzobjekts (1) anhand der Messdaten.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen der Position (p) des mindestens einen Referenzobjekts (1) ein Auswerten der Messdaten mittels eines bildgebenden Verfahrens umfasst.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der Erdoberfläche (7) ein Detektieren von Radarstrahlung umfasst.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der Erdoberfläche (7) ein Detektieren des von einem an dem mindestens einen Referenzobjekt (1) angeordneten Signalreflektor (27) reflektierten Messsignals umfasst.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Auswählen des mindestens einen Referenzobjekts (1) anhand mindestens einer Uberwachungszone (29).

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen der Position (p) des mindestens einen Referenzobjekts (1) zu mindestens zwei unterschiedlichen Zeitpunkten (t, to) erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen der Position (p) des mindestens einen Referenzobjekts (1) in einem zeitlichen Abstand (At) von maximal einem Monat erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen der Position (p) des mindestens einen Referenzobjekts (1) in regelmäßigen zeitlichen Abständen (At) erfolgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch Bestimmen einer Positionsänderung (Ap) des mindestens einen Referenzobjekts (1) durch Vergleichen der Position (p) des mindestens einen Referenzobjekts (1) zu den mindestens zwei unterschiedlichen Zeitpunkten (t, to).

10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Bestimmen eines Überwachungsergebnisses durch Vergleichen eines mit der Positionsänderung (Ap) des mindestens einen Referenzobjekts (1) korrelierenden Werts (Ap, v) mit einem Schwellenwert (Aps, vs).

11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Ausgeben eines Alarmsignals in Abhängigkeit von dem Uberwachungsergebnis.

12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Übermitteln von Auswertedaten, die mit der Position (p) des mindestens einen Referenzobjekts (1) korrelieren, von einer Auswerteeinheit (12) an eine Empfangseinrichtung (16).

13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Erfassen der Relativposition (r) eines Infrastrukturelements (3), insbesondere eines Gleisstrukturelements (3a, 3b, 3d), relativ zu dem mindestens einen Referenzobjekt (1).

14. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Bestimmen der Position (p) des Infrastrukturelements (3), insbesondere des Gleisstrukturelements (3a, 3b, 3d), anhand der Relativposition (r) und der Position (p) des mindestens einen Referenzobjekts (1).

15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Anordnen des Infrastrukturelements (3), insbesondere des Gleisstrukturelements (3a, 3b, 3d), anhand der Position (p) des mindestens einen Referenzobjekts (1).

16. System (4) zum Vermessen der Position (p) mindestens eines Referenzobjekts (1), insbesondere eines Festpunkts (1) zum Vermessen eines Gleisstrukturelements (3a, 3b, 3d), aufweisend 16.1 eine Empfangseinheit (6), welche ausgebildet ist zum Empfangen von Messdaten der

Erdoberfläche (7) von einem Satellitensystem (8), und 16.2 eine Auswerteeinheit (12), welche ausgebildet ist zum Bestimmen der Position (p) des mindestens einen Referenzobjekts (1) anhand der Messdaten.

17. Messanordnung (28), insbesondere für ein System (4) nach Anspruch 16, aufweisend 17.1 ein Referenzobjekt (1), insbesondere einen Festpunkt (1) zum Vermessen eines Gleisstrukturelements (3a, 3b, 30), und 17.2 einen an dem Referenzobjekt (1) angeordneten Signalreflektor (27) zum Reflektieren eines Messsignals eines Satellitensystems (8).

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen