基于激光跟踪测量技术的轨道几何形位检测研究

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1、中图分类号：U213.2学校代码：10856学号：M060112168硕士学位论文Master’sThesis基于激光跟踪测量技术的论文题目轨道几何形位检测研究车辆工程专业黎桂作者姓名何越磊教授指导教师完成日期2014年12月上海工程技术大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所递交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:曰期：年$月f曰上海工程技术大学学位

2、论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海工程技术大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密cf。(请在以上方框内打“V”）曰期:3/r年3月/<日中图分类号：U213.2学校代码：10856学号：M060112168上海工程技术大学硕士学位论文基于激光跟踪测量技术的轨道几何形位检测研究作者姓名：黎桂指导教师：何越磊教授专业：车辆工程

3、学院：城市轨道交通学院申请学位：工学硕士完成时间：2014年12月评阅人：林建辉教授郑树彬副教授答辩委员会主席：林建辉教授成员：柴晓冬教授、刘志钢教授原萍教授、郑树彬副教授UniversityCode：10856StudentID:M060112168STUDYONTHEMEASURINGTECHNQUEOFTRACKGEOMETRYBASEDONLASERTRACKERCandidate:LiGuiSupervisor:Prof.HeYueleiMajor:VehicleEngineeringSchoolofUrbanRailTransportationShanghaiUniver

4、sityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaDecember,2014基于激光跟踪测量技术的轨道几何形位检测研究摘要轨道几何形位是保证铁路列车平稳、安全运行的基础，其检测精度直接影响列车的运行状态。因此，研发高精度的轨道几何形位检测技术具有十分重要的理论和现实意义。本文对国内外轨道几何形位静态检测技术现状进行研究，论述了具有代表性的轨检小车检测轨道几何形位的方法；在分析激光跟踪测量技术现状的基础上，根据激光跟踪测量系统在测量精度、测量范围、测量效率等方面的优势，提出一种基于激光跟踪测量技术的高精度轨道几何形位静态检测方法。本文主要研究内容如下：

5、（1）研究基于激光跟踪测量技术的轨道几何形位三维坐标计算模型。以检测点的三维坐标和轨道几何形位的几何关系为研究对象，建立轨道几何形位三维坐标的计算模型。（2）研究激光跟踪测量轨道几何形位的坐标转换算法。通过分析不同空间坐标系的转换原理及坐标系转换参数的求解方法，研究轨道空间坐标系下检测点三维坐标与激光跟踪测量系统坐标系的转换算法，确定轨道几何形位检测点三维坐标与激光跟踪测量系统球坐标系的坐标转换关系。（3）分析激光跟踪测量轨道几何形位的检测误差。通过分析不同空间坐标系间的转换误差分析方法，研究激光跟踪测量系统坐标系和轨道空间坐标系转换过程中所产生的转换误差；通过采用全局敏感性分析方法

6、定量分析影响激光跟踪测量精度的气象因素，确定提高激光跟踪测量精度的关键性气象因素；并基于样本统计规律，定量分析测量距离对激光跟踪测量精度的影响，确定激光跟踪测量的合理距离。（4）最后，围绕激光跟踪测量系统测量轨道几何形位的站位布局、靶球基座设计、数据处理、检测方式优化方案等技术问题进行研究基于激光跟踪测量技术的轨道几何形位检测的技术方案，并开发基于激光跟踪测量技术的轨道几何形位检测数据处理系统；为验证基于激光跟踪测量技术的轨道几何形位检测方法的可行性，采用激光跟踪测量系统对高速铁路无砟轨道几何形位进行检测试验。I研究结果表明，本文提出的基于激光跟踪测量技术的轨道几何形位检测方案具有较

7、高的测量精度和测量重复性，能够满足高速铁路无砟轨道几何形位检测精度要求，可为高速铁路轨道几何形位的检测提供一种高精度的静态测量技术。关键词：激光跟踪测量，静态检测，轨道几何形位，坐标系换算，技术方案IISTUDYONTHEMEASURINGTECHNIQUEOFTRACKGEOMETRYBASEDONLASERTRACKERABSTRACTTrackgeometryisthefoundationofsmoothrunningandsafeoperation