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基于GPS的轨道检查系统的研究与设计
资料介绍
为保证高速列车快速、安全的运行，高速铁路轨道必须具有高平顺性。而轨道在长时间的轮对作用力下，几何形位不断发生变化，导致平顺性变差。轨道不平顺会引起列车剧烈振动，限制行车速度，甚至会引起列车脱轨、倾覆等恶性事故。所以高精度的轨道检查设备是保障列车安全运营的重要设备。通过对国内外动态和静态轨道检查系统的分析与研究，提出了基于GPS的轨道检查系统方案:在成熟轨道内部几何状态检查装备的基础上，结合GPS全球定位技术，通用分组无线技术，通过GPS布网，实现轨道的高精度、高效率的内部和外部几何状态的检测。论文主要完成了以下几个方面工作:
首先，分析了轨道内部几何状态和外部几何状态的测量原理，综合利用GPS全球定位技术、GPRS无线通信技术，提出了基于GPS的轨道检查系统总体设计方案。采用GPS-RTK动态检测技术，由布设在GPS控制网点的基站数据采集系统和轨检仪上的流动站数据采集系统组成轨道几何参数的测量系统。基站通过单片机接收到的GPS卫星信息数据通过GPRS无线通信方式，传输至流动站上位机，进行数据处理。
其次，重点围绕轨道检查系统的硬件和软件进行了详细的分析和设计。综合考虑系统可靠性、需求等因素，对轨道检查系统的各个功能模块进行具体的电路设计，主要包括:电源电路、单片机外围电路、GPS模块电路、GPRS模块电路、人机接口电路、CAN控制器电路等。软件设计主要包括:单片机主程序、GPS数据采集、GPS数据处理、GPRS无线数据传输。
最后，对整个轨道检查系统的各个功能模块进行模拟调试。实现了基于GPS的轨道检查系统的核心功能。
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