[发明专利]一种高速列车动态包络线测量方法

权利要求书

1.一种高速列车动态包络线测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）在高速列车两侧分别连接两台高速相机、大功率一字线激光器、反射式的光电开关和工业级数字IO扩展卡；

（2）利用基准尺分别对轨道两侧的所述两台高速相机进行校准，建立各自的测量系统坐标系；

（3）利用精密靶标、激光跟踪仪建立轨道中心坐标系，求取所述轨道中心坐标系与所述测量系统坐标系之间的转换关系；

（4）开启反射式的光电开关进入自动触发测量状态；

（5）当高速列车进入预设测量范围以内时，所述大功率一字线激光器和所述两台高速相机接收同步触发信号，所述大功率一字线激光器投射线结构光在高速列车车身表面构造测量特征，所述两台高速相机同步捕捉测量特征图像；

（6）对所述测量特征图像进行处理，解算能反映高速列车动态偏移的被测信息；

（7）融合两侧所述高速列车动态偏移的被测信息，得到高速列车行驶过程中的动态包络线。

2.根据权利要求1所述的一种高速列车动态包络线测量方法，其特征在于，所述精密靶标包括：4个激光跟踪仪靶标磁座，

所述4个激光跟踪仪靶标磁座固定在靶标连杆的上表面，所述靶标连杆的两端设置在轨道上，且一端固定不动，另一端活动可调；所述靶标连杆两端断面与下表面的交线，同铁轨轨面与内轨面所形成的交线重合。

3.根据权利要求2所述的一种高速列车动态包络线测量方法，其特征在于，所述利用精密靶标、激光跟踪仪建立轨道中心坐标系，求取轨道中心坐标系与测量系统坐标系之间的转换关系具体为：

1）利用激光跟踪仪对所述精密靶标进行测量，得到所述激光跟踪仪靶标磁座在所述激光跟踪仪坐标系下的坐标，从而得到所述精密靶标的固定端与其下表面交线的矢量方向；

2）将所述精密靶标旋转180°固定，重复执行步骤1），通过解算激光跟踪仪靶标磁座的坐标，得到测量断面处两条铁轨轨面与内轨面交线的矢量方向；

3）取两条交线的矢量方向的中线作为轨道中心坐标系的原点所在直线，根据上述测量的矢量方向确定轨道中心面；规定轨道中心坐标系的z轴与y轴分别为轨面与轨道中心面的交线，根据右手坐标系确定x轴的方向，确立所述轨道中心坐标系；

4）建立所述轨道中心坐标系与所述激光跟踪仪坐标系的转换关系；

5）在测量现场，布置至少3个测量公共点，分别用所述激光跟踪仪及所述两台高速相机进行拍摄，解算测量公共点的坐标，得到相机坐标系与所述激光跟踪仪坐标系的转换关系；

6）通过所述轨道中心坐标系与所述激光跟踪仪坐标系的转换关系、所述相机坐标系与所述激光跟踪仪坐标系的转换关系确定所述轨道中心坐标系与所述相机坐标系之间的转换关系。

4.根据权利要求2所述的一种高速列车动态包络线测量方法，其特征在于，所述大功率一字线激光器和所述两台高速相机接收同步触发信号具体为：

所述反射式的光电开关产生触发信号传输至所述工业级数字IO扩展卡，所述工业级数字IO扩展卡产生同步触发信号控制所述两台高速相机和所述大功率一字线激光器。