我国目前正在积极从事磁悬浮列车相关技术的研究与开发,特别是沪杭线的批准,这对于实现高速地面交通技术的跨越式发展意义重大。作为此项研究的一部分,磁悬浮轨道不平顺研究是其中一个重要环节。因为磁悬浮轨道的平顺性对全线运营质量和造价具有关键作用,直接影响磁浮列车安全行车、运行平稳性和舒适性。同时,能够从轨道长波不平顺中精确检测到长波定位及进行长波报警等,这对于进行轨道梁线路的调整,对于我国铁路轨道线路不平顺更深层次的研究都具有非常重要的意义。 由于目前还没有成熟的磁悬浮轨道检测方案,多数研究还停留在实验室仿真研究阶段,本文根据磁悬浮线路测试的具体情况,提出一种新的轨道检测系统—惯性捷联测量系统,并且采用时频分析方法分析长波不平顺信号,实现了长波不平顺信号的空间定位检测。在系统的软件算法设计方面,首先设计建立了空间姿态矩阵,实现了运载体坐标系数据到空间惯性坐标系的转换;根据磁悬浮轨道实测的数据情况,研究比较适合非平稳信号分析的STFT、WVD、DGS、HHT和WT等方法,从中选取了适合磁浮实测数据的时频分析方法,并分解出所需要研究的轨道长波不平顺信号;最后在分析中为了实现长波阈值的确定,还提供了两种适合工程数据积分的方法,较为合适的抑制了积分零漂,并确定了空间长波阈值,实现了长波信号的空间定位。 由于本文完成的是工程项目研究,该系统及所有算法已用于实际线路测量,实测结果表明系统设计较为理想,达到了预期的效果。