高速列車動態(tài)位姿測量系統(tǒng)中快速測距技術(shù)的研究.pdf

1、高速鐵路的飛速發(fā)展對列車運行安全性、平穩(wěn)性提出了更高的要求，列車運行時的相關(guān)測量工作也更加具有挑戰(zhàn)性。“高速列車動態(tài)位姿測量系統(tǒng)”是對高速列車運行姿態(tài)進(jìn)行測量，獲取列車高速運行時偏移量和傾斜角的檢測系統(tǒng)。本文是“高速列車動態(tài)位姿測量系統(tǒng)”的一個重要組成部分--高速列車位姿測量系統(tǒng)測速定位傳感器的設(shè)計，其重要功能是對列車進(jìn)行測距定位，同時獲得列車速度信息。位姿測量系統(tǒng)根據(jù)傳感器提供的位置與速度信息，計算出不同截面通過測量系統(tǒng)時位姿的變化。

2、
　　 本文通過對測速定位傳感器的列車定位原理進(jìn)行分析討論后，選擇了利用脈沖激光測距方式設(shè)計傳感器。本文對傳感器組成、系統(tǒng)各個功能模塊進(jìn)行詳細(xì)分析后，完成了從器件選型到硬件模塊的構(gòu)建，最終制作出了樣機(jī)。本文將傳感器分為以下四個模塊進(jìn)行設(shè)計：激光發(fā)射模塊，激光接收模塊，計時模塊，控制模塊。在發(fā)射模塊，通過對器件的選取以及驅(qū)動電路的設(shè)計，能夠發(fā)射出重復(fù)率為20K，脈寬小于100ns，峰值功率75W的脈沖激光；接收模塊方面，通過前置跨