（3）轨距的计算方法
如图4-3-17所示，两个轴头光电传感器（LHKAM、RHKAM）安装在轴箱上方的构架上，它们之间的距离为L，该传感器可测得构架相对于轮轴距离为HL和HR，计算测量梁与轨道之间的夹角?：
??ctg??HR?HL?? L??左右马达间距为D，轨距光电传感器位于轨顶面斜上方，它与测量梁之
间的夹角为?，与钢轨内侧面轨距点之水平距离为IL（IR），与测量梁上伺服马达水平距离为dL（dR）。
KL?ILcos? KR?IRcos? 构架伺服轨距的计算公式为：
G??KL?dL?D?KR?dR?/cos???ILcos??dL?D?IRcos??dR?/cos?ctg? ???HR?HLL???
????其中，当测量梁与轨道平行时，cos??1 G? ILcos??dL?D?IRcos??dR 2.车载局域网系统
GJ-4型轨检车的车载计算机局域网实时处理轨道状态信息系统由一台数据库服务器、其中一台为数据采集处理计算机，一台为数据应用计算机，一台高速打印机组成。车载局域网系统的组成见图4-3-20。
图4-3-20 车载局域网系统的组成
数据库服务器是数据存贮和分析的核心，在轨检车上利用安装Windows2000 Server网络操作系统和SQL Server 2000数据库管理系统平台建立数据库。该系统适用于大、中、小各种规模的数据管理，支持Client/Server模式的应用，可用于管理线路检测数据。轨检数据经网络传送给数据库服务器，存放在数据库中的数据有轨道几何超限数据，轨道几何波形数据等。存储的所有轨检数据供工作站应用程序调用，并可摘取超过标准的检测项目的峰值、长度和位置，还能对超限处所进行编辑整理；获取曲线起终点位置、曲线长度、半径、平均超高和加宽等曲线要素信息；根据用
户需要打印轨道状态报告表（如图4-3-21）。
图4-3-21 编辑软件操作介面
车载计算机记录的轨道状态信息还可以利用车上或地面计算机通过重放处理重现轨道状态图表，计算机数据库中记录的信息还能进行更详尽的分析和比较处理，用以指导轨道的养护维修。
数据采集处理计算机实现了传感器原始信号的实时采集和处理，自动完成数据的修正、滤波和轨道几何参数的合成，在计算机屏幕上实时显示几何参数波形图和里程、速度等信息，见图4-2-22。同时经网络连结将轨检数据传送给数据库服务器。
图4-3-22 实时波形显示介面
数据采集处理计算机上安装QNX4多任务实时操作系统，运行轨检数据时处理软件。该计算机上装有多种板卡和A/D变换板，多功能接口板主要用于接收光电编码器的输出，通过电路计算出305mm采样的间隔时间，即TBS值，同时产生一次采样中断信号，触发A/D对所有传感器进行一次数据采集。该系统实现QNX4实时多任务操作系统和Windows操作系统异种平台的数据通信。
数据应用计算机可以运行超限数据浏览和波形超限浏览、波形打印、超限打印等应用程序。波形浏览见图4-3-23。
图4-3-23 实时波形显示介面
五、GJ-5型轨检车 （一）概述
上世纪80年代，轨检车通常采用一维光电位移传感器，为满足测量系统的定位要求，安装基准一般选择在以轮对为刚体的结构上，如美国ENSCO公司T-10系列轨检车、德国轨检车等，从测量原理角度来看，测量链的简捷有助于提高测量系统的精度。但是，随着检测速度的提高，轮轨作用力的增大，轴箱的振动随之增大，工作环境的恶劣束缚了检测系统的性能。随着传感器技术及计算机技术的发展，开始采用二维光电位移传感器，如面阵CCD、PSD、CMOS芯片等。较为典型的系统如美国Imagemap公司的Laserall系统及日本“黄色医生”轨检车。前者采用线型激光光源、摄像机、图像处理系统，通过对钢轨断面轮廓图像的测量获得轨距、轨向测量值。后者采用线型激光光源、二维PSD敏感器件、信号处理系统，通过系统结构确定的几何关系获得到被测点的测量值。因此，从上世纪90年代末期开始，满足于更高精度和检测速度的激光和摄像技术获得应用并逐步取代了原有的其他检测系统。
目前，当今世界高速铁路发达的国家，激光和摄像检测技术获得了广泛的应用，而且己成为目前世界上线路检测系统的主流。如日本、美国、法国、德国、意大利等，均不同程度采用了该检测技术，从而提高了系统检测速度、
精度和可靠性。
GJ-5型轨检车可测项目包括轨距、左右轨向（空间曲线或可变换成多种弦测值）、左右高低（空间曲线或可变换成多种弦测值）、水平（超高）、三角坑、曲率（弧度或半径）、车体加速度、轨底坡（可选项）、钢轨断面（可选项）等。
（二）系统总成
Laserail断面和几何测量系统（LPGMS）能实时提供钢轨断面和轨道几何精确和可靠的测量。LPGMS包括非接触测量总成、VME计算机系统、通用几何Windows软件三个主要部分。
VME计算机系统安装在轨检车里，非接触测量总成安装在与转向架相连的测量梁中。测量梁中传感器数据经过数字化后发送到VME计算机的几何CPU，然后进行合成和滤波处理，得到轨道几何数据，在检测车里的工作站上运行通用几何软件，可以实时显示轨道几何波形、进行超限判断、数据库存储、超限编辑和报表打印等。
1．VME计算机系统
计算机系统是基于VMEbus结构的。VME系统使用两个处理器配置，一个处理器，也就是I/O CPU，提供了操作者界面、测量与标准的比较、数据日志和报告、文件管理，系统功能监视和差错检测及诊断功能。第二个处理器，也就是几何（GEOM）CPU，从传感器合成轨道几何数据并把这数据传输到I/O点 CPU。
几何CPU从位于组装梁中部的惯性测量包（IMP）的一串口得到数据。惯性测量包输出了滚动、摇头、垂向和横向运动的测量结果，几何CPU接收来自惯性包的数据以及来自图像处理卡的数据，产生轨道几何数据。几何数据然后被传输到I/O CPU以作进一步的处理和储存。
VME计算机系统包含在一标准的19英寸、21插槽主板上。系统电源由一800W的电源供应。主板包括有两个（2）YMIC-7740CPU卡——I/0处理器和几何处理器，一个VMIVME7452磁盘驱动/软卡驱动，一个LTC-3激光/温度控制器和十个图像处理卡。
2．软件处理系统 （1）ControlConsole
ControlConsole是软件处理系统的控制台，是所有应用软件的核心。它能从VME计算机接收几何数据，进行超限判断，建立线路检测数据库，并生成相关波形图文件；能为其他应用软件提供数据接口；同时能对VME计算机数据采集进行控制等。
（2）断面监视器
断面监视器显示来自VME的实时断面数据。该数据被传送到ControlConsole里，在ControlConsole里可显示通道信息。WinDBC从ControlConsole获取几何断面数据并用曲线图显示它。
（3）WinDBC
WinDBC显示由轨检车采集的数据的波形图，可以实时显示、打印波形图，进行波形图准确测量，实现当前检测数据与历史数据进行波形对比和波形输出等功能。在实时数据显示中，屏幕可随几何数据的采集而更新通道，可利用窗口底部的滚动条来移动到文件的不同位置。