随着铁路事业的快速发展,列车运行的安全性和舒适性变得愈来愈重要。轨道作为行车的基础设备,其质量状况直接影响着列车运行状态。轨道不平顺是评价轨道状态等级、指导线路养护和维修作业的核心因素,主要指标有轨距、高低、轨向、水平(超高)、曲率等轨道几何参数。本文根据轨道几何参数的检测原理,完成了软硬件系统的设计,开发了一套非接触式轨道检测系统,实现了轨道几何参数的动态检测。本文首先介绍了轨道检测技术和嵌入式系统在国内外的发展现状,分析了轨道几何参数的检测原理和非接触式轨道检测的功能需求,提出了系统的硬件设计方案和软件设计方案。硬件方面,完成了原理图和PCB设计,主要包括速度编码器光耦隔离电路、分频电路、鉴相电路、各类通信电路、传感器信号调理电路、同步触发电路、A/D转换电路和存储电路等。下位机软件方面,完成了基于嵌入式操作系统RT-Thread和STM32的下位机驱动程序和应用软件设计,主要包括等空间采样、速度里程的计算、CAN通信、以太网通信、串口通信和基于TFTP的下位机固件升级等。上位机软件方面,完成了基于MFC的轨道数据监测和处理软件,实现了基于FIR的空间移变补偿滤波器的设计。最后,为了验证本课题轨检系统的正确性和可行性,分别在实验室、试车线和正线进行了调试与测试工作。从调试和应用结果可以看出,该系统检测精度满足设计要求,可靠性高,具有良好的实时性和准确性。