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原文传递高速轨道检测系统关键技术研究

论文题名：	高速轨道检测系统关键技术研究
关键词：	高速轨道检测系统;卡尔曼滤波跟踪算法;鲁棒性;抗干扰性能
摘要：	随着中国铁路的大发展，高铁及动车组的逐渐普及，人们对列车的运行安全、速度及舒适性提出了越来越高的要求，而轨道质量是列车运行的基础，如何高效的保养和维护线路是铁路工务部门最关心的问题。轨检车是利用先进的测控技术和现代滤波处理技术高效、可靠完成轨道几何参数的动态检测，并形成有效的超限报告、轨道质量指数报告等，为保养和维护线路提供了指导。　　铁路运行速度的提升，原来的轨检车已不能满足需要。尤其是380km/h京沪客运专线的开通。速度的提升及同速检测的需求对轨检车提出了新的挑战。论文分析了0号高速综合检测车的特点，优势和不足，并从各轨检参数原理中总结出其中的关键技术，针对性的将算法应用到自主研发的轨检车中进行试验，结合试车线设障试验和京沪线对比验证了算法及系统的可行性。　　为了适应高速的轨道检测，激光摄像系统必须达到450帧/秒以上的吞吐率，并且要有较高的抗干扰性能，论文提出并研究了卡尔曼滤波跟踪算法来提高系统的吞吐率和切片统计算法来提高轨廓的抗干扰性能。为了适应高速检测120m以上长波不平顺的精确检测，论文设计了高精度高通滤波器，来处理和提取长波不平顺。为了提高检测精度，论文提出用二进正交小波变换来分析和去除传感器信号中和轨检参数中的趋势项。　　通过仿真和线路试验的方式，验证了算法的可行性和系统的有效性。应用东尔曼滤波跟踪算法，大大减小了实际运算量，切片统计算法从统计角度分析轨形轮廓特征，提高了鲁棒性和抗干扰能力。通过计算机优化和仿真，测试了高精度高通滤波器波纹在0.3％以内。利用仿真数据，验证了二进正交小波变换在去除非平稳信号中的趋势项的优势。最后自主研发的系统达到了较好的状态，各种动态检测参数达到了设计指标。
作者：	舒丛丛
专业：	精密仪器及机械
导师：	陈建政
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文