基于GPS的軌道檢查系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、為保證高速列車快速、安全的運行，高速鐵路軌道必須具有高平順性。而軌道在長時間的輪對作用力下，幾何形位不斷發(fā)生變化，導致平順性變差。軌道不平順會引起列車劇烈振動，限制行車速度，甚至會引起列車脫軌、傾覆等惡性事故。所以高精度的軌道檢查設備是保障列車安全運營的重要設備。通過對國內(nèi)外動態(tài)和靜態(tài)軌道檢查系統(tǒng)的分析與研究，提出了基于GPS的軌道檢查系統(tǒng)方案:在成熟軌道內(nèi)部幾何狀態(tài)檢查裝備的基礎上，結(jié)合GPS全球定位技術，通用分組無線技術，通過GPS

2、布網(wǎng)，實現(xiàn)軌道的高精度、高效率的內(nèi)部和外部幾何狀態(tài)的檢測。論文主要完成了以下幾個方面工作:
　　首先，分析了軌道內(nèi)部幾何狀態(tài)和外部幾何狀態(tài)的測量原理，綜合利用GPS全球定位技術、GPRS無線通信技術，提出了基于GPS的軌道檢查系統(tǒng)總體設計方案。采用GPS-RTK動態(tài)檢測技術，由布設在GPS控制網(wǎng)點的基站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和軌檢儀上的流動站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成軌道幾何參數(shù)的測量系統(tǒng)。基站通過單片機接收到的GPS衛(wèi)星信息數(shù)據(jù)通過GPRS無線通信

3、方式，傳輸至流動站上位機，進行數(shù)據(jù)處理。
　　其次，重點圍繞軌道檢查系統(tǒng)的硬件和軟件進行了詳細的分析和設計。綜合考慮系統(tǒng)可靠性、需求等因素，對軌道檢查系統(tǒng)的各個功能模塊進行具體的電路設計，主要包括:電源電路、單片機外圍電路、GPS模塊電路、GPRS模塊電路、人機接口電路、CAN控制器電路等。軟件設計主要包括:單片機主程序、GPS數(shù)據(jù)采集、GPS數(shù)據(jù)處理、GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸。
　　最后，對整個軌道檢查系統(tǒng)的各個功能模塊進行模