道岔外形二維激光測量技術研究.pdf

1、道岔是鐵路軌道連接的重要設備，由于磨損而導致的廓形變化極大地影響了列車的運行安全，因此道岔廓形的測量顯得尤為重要。目前激光測量技術逐漸應用到鐵路行業(yè)，但在尺寸較大、構型復雜的道岔方面的應用卻非常少。本文對二維激光傳感器在道岔外形輪廓的測量方面進行了研究，主要工作如下:
　　第一，通過查閱資料分析了道岔檢測和激光測量的研究現(xiàn)狀，研究了激光測量技術及原理和道岔參數(shù)及評價方法，并確定了整體系統(tǒng)的研究方案。
　　第二，研究了本文所用

2、二維激光傳感器的通訊協(xié)議及庫函數(shù)，基于VC++平臺調用其動態(tài)鏈接庫，并編寫程序，實現(xiàn)了對激光測量數(shù)據的傳輸與保存。
　　第三，當僅傳感器的旋轉角度固定時，通過坐標轉換將多次的測量數(shù)據轉換到同一坐標系下、利用最小二乘法分別進行曲線擬合，通過比較斜率找出公共區(qū)域并確定平移量，從而實現(xiàn)了對多次測量曲線的拼接，并對該曲線拼接方法進行了誤差分析。結果表明:該方法能夠將道岔的整個廓形進行拼接，但存在一定的誤差。通過比較擬合曲線的斜率而確定的平

3、移量的誤差較大，且發(fā)現(xiàn)，拼接時公共區(qū)域的斜率越小，平移量的誤差越大;旋轉角度的誤差則是引起旋轉部分誤差分布不均勻的主要原因。可見僅確定傳感器的旋轉角度而不確定其平移量時，拼接結果很難滿足精度要求，因此需要同時確定傳感器的旋轉角度和平移量。
　　第四、在確定旋轉角度和平移量的情況下，在MATLAB中通過對多次測量的數(shù)據進行坐標轉換實現(xiàn)了數(shù)據的拼接。同時建立了相應的正解模型和逆解模型，并在此基礎上對參數(shù)引起的誤差進行仿真分析。結果表明