動態(tài)載荷軌道特性測量.pdf

1、軌道結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。對于動態(tài)載荷軌道基本特性的測量,可為軌道安全估計(jì)提供重要參考,其中,軌道的應(yīng)變、振動和溫度為評價(jià)軌道特性的主要參數(shù)。單一傳感器測量的結(jié)果,在精度和可靠性上無法滿足需要,并且軌道特性測量存在高空作業(yè)的危險(xiǎn)。因此,本文設(shè)計(jì)了可以固定在軌道下面的動態(tài)載荷軌道特性測量系統(tǒng),該系統(tǒng)可以將測量結(jié)果無線發(fā)送到地面上位機(jī),供軌道評估專家評估軌道的安全性能。
　　本文采用多點(diǎn)分段測量動載軌道的參數(shù),即在一被

2、測點(diǎn)上安放多個(gè)傳感器,利用Kalman遞歸濾波的多傳感器數(shù)據(jù)融合方法,尋求均方估計(jì)誤差最小值的測量參數(shù)。根據(jù)融合后的軌道參數(shù),分別利用自相關(guān)和互相關(guān),分析被測點(diǎn)自身的參數(shù)變化,以及非測量區(qū)域的軌道異常信息。
　　動載軌道特性測量系統(tǒng),主要圍繞多傳感器數(shù)據(jù)融合和相關(guān)分析的測量思路展開研究,并開發(fā)了具有無線數(shù)據(jù)發(fā)送功能的動載軌道特性測量系統(tǒng)。硬件設(shè)計(jì)主要采用基于Cortex-M3內(nèi)核的STM32F103RB芯片作為核心中央處理器,將采

3、集到得參數(shù)在中央處理器中預(yù)處理后,利用nRF24E1無線傳輸模塊,將預(yù)處理的結(jié)果和原始數(shù)據(jù)無線發(fā)送到地面上位機(jī)。軟件設(shè)計(jì)主要是基于移植到STM32F103RB芯片上μC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開發(fā)的,設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和無線收發(fā)等軟件。最后,通過載重小車在簡支梁上勻速行駛的實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證動態(tài)載荷軌道測量系統(tǒng)的可靠性和測得參數(shù)的精度。
　　通過實(shí)驗(yàn),證明了動載軌道測量系統(tǒng)可以將動載軌道的測量參數(shù)有效地?zé)o線傳輸?shù)缴衔粰C(jī)上。將接收到得