高速列車動(dòng)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(yùn)行安全性、平穩(wěn)性提出了更高的要求，列車運(yùn)行時(shí)的相關(guān)測量工作也更加具有挑戰(zhàn)性?！案咚倭熊噭?dòng)態(tài)位姿測量系統(tǒng)”是對高速列車運(yùn)行姿態(tài)進(jìn)行測量，獲取列車高速運(yùn)行時(shí)偏移量和傾斜角的檢測系統(tǒng)。本文是“高速列車動(dòng)態(tài)位姿測量系統(tǒng)”的一個(gè)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(jì)，其重要功能是對列車進(jìn)行測距定位，同時(shí)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(jì)算出不同截面通過測量系統(tǒng)時(shí)位姿的變化。

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　　 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(jì)傳感器。本文對傳感器組成、系統(tǒng)各個(gè)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(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)：激光發(fā)射模塊，激光接收模塊，計(jì)時(shí)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(dòng)電路的設(shè)計(jì)，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