CN114112448B - 基于f轨的磁浮车辆动态限界的测试装置和测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置和测试方法，上述测试装置包括：传感器，同步触发器，处理器；传感器用于设置在磁浮车辆的车体底部且位于F轨的底部，传感器用于检测F轨的待测位置和车体的待测位置，传感器为两组且用于沿车体长度方向依次分布，每组传感器用于分布在车体的两侧且在车体两侧对应设置的传感器位于车体长度方向的同一位置；同步触发器用于和传感器通信连接且用于使所有的传感器同步；处理器用于根据传感器的检测数据计算磁浮车辆的动态包络线。上述测试装置能够获得基于F轨的磁浮车辆的动态包络线，实现了对对基于F轨的磁浮车辆动态限界进行测试，能够获得基于F轨的磁浮车辆在线路上的实际动态偏移。
Description
技术领域
本发明涉及磁浮车辆动态限界测试技术领域，更具体地说，涉及一种基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置和测试方法。
背景技术
磁浮车辆运行的可靠性和稳定性是衡量轨道车辆质量的重要标志之一，动态限界试验是校核及验证轨道车辆在规定站台或设备限界内安全可靠运行的测试手段。
但是，现阶段并未有测试手段测试基于F轨的磁浮车辆的动态偏移，无法在直线或曲线线路上换算出基于F轨的磁浮车辆的动态偏移。
综上所述，如何对基于F轨的磁浮车辆动态限界进行测试，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置，以对基于F轨的磁浮车辆动态限界进行测试，获得基于F轨的磁浮车辆在线路上的实际动态偏移。本发明的另一目的是提供一种基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试方法。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置包括：传感器，同步触发器，以及处理器；
其中，所述传感器用于设置在磁浮车辆的车体底部且位于F轨的底部，所述传感器用于检测所述F轨的待测位置和所述车体的待测位置，所述传感器为两组且用于沿所述车体长度方向依次分布，每组所述传感器用于分布在所述车体的两侧，且在所述车体两侧对应设置的所述传感器位于所述车体长度方向的同一位置；
所述同步触发器用于和所述传感器通信连接且用于使所有的所述传感器同步；
所述处理器用于和所述同步触发器通信连接，且所述处理器用于根据所述传感器的检测数据计算所述磁浮车辆的动态包络线。
可选地，所述车体包括用于安装悬浮架固定台的悬浮架固定台区域，一组所述传感器安装于所述车体的一个悬浮架固定台区域，另一组所述传感器安装于所述车体的另一个悬浮架固定台区域；
和/或，所述传感器用于通过吊挂梁安装于所述车体。
可选地，每组所述传感器中所述传感器为两个，且用于分布在所述车体的两侧；
或者，每组所述传感器中所述传感器为四个；每组所述传感器中，两个所述传感器用于分布在所述车体的一侧且用于沿所述车体的长度方向依次分布，另外两个所述传感器用于分布在所述车体的另一侧且用于沿所述车体的长度方向依次分布；每组所述传感器中，分布在所述车体同侧的两个所述传感器之间的距离大于轨道的轨缝；每组所述传感器中，分布在所述车体同侧的两个所述传感器的光线平行。
可选地，所述基于F轨的磁浮车辆动态限界的的测试装置还包括：用于通信连接所述同步触发器和所述处理器的模拟信号采集器，和/或用于供电的电源。
可选地，所述处理器具体用于根据所述传感器对所述F轨的检测数据提取F轨特征点并根据所述F轨特征点确定基准坐标系、用于根据所述传感器对所述车体的检测数据计算所述车体的待测位置相对于所述F轨特征点的横向偏移和垂向偏移、用于根据所述车体的待测位置相对于所述F轨特征点的横向偏移和垂向偏移计算所述车体相对于所述基准坐标系的五个自由度姿态数据、以及用于根据五个自由度姿态数据和所述车体的静态轮廓计算所述磁浮车辆的动态包络线；
其中，所述基准坐标系为垂直于轨道中心线的平面内的直角坐标系，所述基准坐标系的原点为轨距中心点，所述基准坐标系的X轴平行于轨道面，所述基准坐标系的Y轴垂直于轨道面，所述轨距中心点根据两个所述F轨的所述F轨特征点确定。
可选地，所述处理器用于根据所述传感器对所述F轨的检测数据提取F轨特征点，具体为：
所述处理器提取所有的所述传感器对所述F轨的检测数据，每个检测数据包括在所述传感器的图像坐标系中的横坐标X和纵坐标Y；所述处理器提取最小的纵坐标Ymin；所述处理器提取纵坐标Y在(Ymin-c*Ymin)内的所有检测数据；所述处理器根据所提取的检测数据计算F轨特征点的横坐标XF和纵坐标YF；
其中，c的取值范围为100％-150％；
所述处理器从纵坐标Y在(Ymin-c*Ymin)内的所有检测数据中提取所有横坐标X中第一分位数X1max和第二分位数X1min，处理器根据XF＝(X1max+X1min)/2计算所述F轨特征点的横坐标XF；
所述处理器从纵坐标Y在(Ymin-c*Ymin)内的所有检测数据中提取所有横坐标X中第三分位数以上的检测数据；所述处理器从所有横坐标X中第三分位数以上的检测数据中提取所有纵坐标Y中第四分位数Y1min；所述处理器从纵坐标Y在(Ymin-c*Ymin)内的所有检测数据中提取所有横坐标X中第五分位数以下的数据；所述处理器从所有横坐标X中第五分位数以下的数据中提取所有纵坐标Y中第六分位数Y2min；所述处理器根据YF＝(Y1min+Y2min)/2计算所述F轨特征点的纵坐标YF。
可选地，所述车体的待测位置为四个，分别为第一待测位置、第二待测位置、第三待测位置、和第四待测位置，所述第一待测位置和所述第二待测位置位于所述车体的同侧，所述第三待测位置和所述第四待测位置位于所述车体的同侧，所述第一待测位置和所述第三待测位置位于所述车体长度方向的同一位置，所述第二待测位置和所述第四待测位置位于所述车体长度方向的同一位置，所述第一待测位置和所述第二待测位置之间的纵向距离为La；所述第一待测位置和所述第三待测位置之间的横向距离为Lb；
所述处理器用于根据所述传感器对所述车体的检测数据计算所述车体的待测位置相对于所述F轨特征点的横向偏移和垂向偏移，具体为：所述处理器根据所述传感器对所述车体的检测数据计算所述第一待测位置相对于F轨特征点的第一横向偏移ΔX1和第一纵向偏移ΔY1、所述第二待测位置相对于F轨特征点的第二横向偏移ΔX2和第二纵向偏移ΔY2、所述第三待测位置相对于F轨特征点的第三横向偏移ΔX3和第三纵向偏移ΔY3、所述第四待测位置相对于F轨特征点的第四横向偏移ΔX4和第四纵向偏移ΔY4；
所述处理器用于根据所述车体的待测位置相对于所述F轨特征点的横向偏移和垂向偏移计算所述车体相对于所述基准坐标系的五个自由度姿态数据，具体为：所述处理器根据ΔY＝(ΔY1+ΔY2+ΔY3+ΔY4)/4，计算所述车体的垂向位移偏移ΔY；所述处理器根据Δa＝[(ΔY1+ΔY2)-(ΔY3+ΔY4)]/2Lb，计算所述车体的侧滚角度偏移；所述处理器根据Δγ＝[(ΔY1+ΔY3)-(ΔY2+ΔY4)]/2La，计算所述车体的点头角度偏移Δγ；所述处理器根据Δβ＝[(ΔX1+ΔX3)-(ΔX2+ΔX4)]/2La，计算所述车体的摇头角度偏移Δβ；若(ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4)与[(ΔY1+ΔY2)-(ΔY3+ΔY4)]的数学符号相同，所述处理器根据ΔX＝(ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4)/4-ΔY*tanΔa，计算所述车体的横向位移偏移ΔX；若(ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4)与[(ΔY1+ΔY2)-(ΔY3+ΔY4)]的数学符号相反，所述处理器根据ΔX＝(ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4)/4+ΔY*tanΔα，计算所述车体的横向位移偏移ΔX。
本发明提供的基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置，通过在车体的底部以及F轨的底部设置传感器，使得传感器既能检测F轨的待测位置也能检测车体的待测位置，由于传感器为两组且用于沿车体长度方向依次分布，每组传感器用于分布在车体的两侧，且在车体两侧对应设置的传感器位于述车体长度方向的同一位置，利用同步触发器使所有的传感器同步，处理器通过同步触发器传递的传感器检测数据计算磁浮车辆的动态包络线，从而实现了对对基于F轨的磁浮车辆动态限界进行测试，能够获得基于F轨的磁浮车辆在线路上的实际动态偏移。
基于上述提供的基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置，本发明还提供了一种基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试方法，基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试方法采用上述提供的基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置进行测试，基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试方法包括步骤：
1)所述同步触发器触发所述传感器以使所有的所述传感器同步，所述传感器检测所述F轨的待测位置和所述车体的待测位置；
2)所述处理器根据所述传感器的检测数据计算所述磁浮车辆的动态包络线。
可选地，所述步骤2)包括步骤：
21)所述处理器根据所述传感器对所述F轨的检测数据计算F轨特征点并根据所述F轨特征点确定基准坐标系；
22)所述处理器根据所述传感器对所述车体的检测数据计算所述车体的待测位置相对于F轨特征点的横向偏移和纵向偏移；
23)所述处理器根据所述车体的待测位置相对于F轨特征点的横向偏移和纵向偏移计算所述车体相对于所述基准坐标系的五个自由度姿态数据；
24)所述处理器根据五个自由度姿态数据和所述车体的静态轮廓计算所述磁浮车辆的动态包络线；
其中，所述基准坐标系为垂直于轨道中心线的平面内的直角坐标系，所述基准坐标系的原点为轨距中心点，所述基准坐标系的X轴平行于轨道面，所述基准坐标系的Y轴垂直于轨道面，所述轨距中心点根据两个所述F轨的所述F轨特征点确定。
可选地，所述步骤21)中计算F轨特征点包括步骤：
211)提取所有的所述传感器对所述F轨的检测数据，每个所述检测数据包括在所述传感器的图像坐标系中的横坐标X和纵坐标Y；
212)获取最小的纵坐标Ymin；
213)获取所述纵坐标Y在(Ymin-c*Ymin)内的所有所述检测数据；
214)根据所述步骤213)所选取的所述检测数据计算所述F轨特征点的横坐标XF和纵坐标YF；
其中，c的取值范围为100％-150％；
所述步骤214)中：计算所述F轨特征点的横坐标XF，包括步骤：
2141)在所述步骤213)所选取的所述检测数据中，提取所有所述横坐标X中第一分位数X1max和第二分位数X1min，根据XF＝(X1max+X1min)/2，计算所述F轨特征点的横坐标XF；
所述步骤214)中：计算所述F轨特征点的纵坐标YF，包括步骤：
2142)在所述步骤213)所选取点的所述检测数据中，提取所有所述横坐标X中第三分位数以上的检测数据；
2143)在所述步骤2142)所选取点的所述检测数据中，提取所有所述纵坐标Y中第四分位数Y1min；
2144)在所述步骤213)所选取点的所述检测数据中，提取所有所述横坐标X中第五分位数以下的点数据；
2145)在所述步骤2144)所选取点的所述检测数据中，提取所有所述纵坐标Y中第六分位数Y2min；
2146)根据YF＝(Y1min+Y2min)/2，计算所述F轨特征点的纵坐标YF；
所述第一分位数和所述第二分位数不等，所述第三分位数和所述第五分位数不等。
可选地，所述车体的待测位置为四个，分别为第一待测位置、第二待测位置、第三待测位置、和第四待测位置，所述第一待测位置和所述第二待测位置位于所述车体的同侧，所述第三待测位置和所述第四待测位置位于所述车体的同侧，所述第一待测位置和所述第三待测位置位于所述车体长度方向的同一位置，所述第二待测位置和所述第四待测位置位于所述车体长度方向的同一位置，所述第一待测位置和所述第二待测位置之间的纵向距离为La；所述第一待测位置和所述第三待测位置之间的横向距离为Lb；
所述步骤22)具体为：所述处理器根据所述传感器对所述车体的检测数据计算所述第一待测位置相对于F轨特征点的第一横向偏移ΔX1和第一纵向偏移ΔY1、所述第二待测位置相对于F轨特征点的第二横向偏移ΔX2和第二纵向偏移ΔY2、所述第三待测位置相对于F轨特征点的第三横向偏移ΔX3和第三纵向偏移ΔY3、所述第四待测位置相对于F轨特征点的第四横向偏移ΔX4和第四纵向偏移ΔY4；
所述步骤23)包括步骤：
根据ΔY＝(ΔY1+ΔY2+ΔY3+ΔY4)/4，计算所述车体的垂向位移偏移ΔY；
根据Δα＝[(ΔY1+ΔY2)-(ΔY3+ΔY4)]/2Lb，计算所述车体的侧滚角度偏移；
根据Δγ＝[(ΔY1+ΔY3)-(ΔY2+ΔY4)]/2La，计算所述车体的点头角度偏移Δγ；
根据Δβ＝[(ΔX1+ΔX3)-(ΔX2+ΔX4)]/2La，计算所述车体的摇头角度偏移Δβ；
若(ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4)与[(ΔY1+ΔY2)-(ΔY3+ΔY4)]的数学符号相同，根据ΔX＝(ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4)/4-ΔY*tanΔα，计算所述车体的横向位移偏移ΔX；若(ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4)与[(ΔY1+ΔY2)-(ΔY3+ΔY4)]的数学符号相反，根据ΔX＝(ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4)/4+ΔY*tanΔa，计算所述车体的横向位移偏移ΔX。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置中传感器的分布示意图；
图2为图1中F轨的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的树脂金刚线立式涂覆模组中模具的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置和测试方法中车体的待测位置的分布示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置包括：传感器3，同步触发器，以及处理器。
如图1和图3所示，上述传感器3用于设置在磁浮车辆的车体1底部且位于F轨4的底部，传感器3用于检测F轨4的待测位置和车体1的待测位置，传感器3为两组且用于沿车体1长度方向依次分布，每组传感器3用于分布在车体1的两侧，且在车体1两侧对应设置的传感器3位于车体1长度方向的同一位置。
如图2所示，磁浮车辆的轨道包括两个并排设置的F轨4，上述F轨4包括：腹板41、悬浮臂42、和悬浮腿43，其中，悬浮腿43为两个且均固定在腹板41底部的两端，悬浮臂43和腹板41的一端固定连接。具体地，F轨4的待测位置在F轨4中每个悬浮腿43的底面上。可选地，F轨4的待测位置在F轨4中每个悬浮腿43的底面中点。同一F轨4中至少两个待测位置沿F轨4的长度方向依次分布。每个上述F轨4均具有待测位置。
位于车体1一侧的传感器3用于检测位于车体1该侧的F轨，每个传感器3用于检测一个F轨4在其长度方向的一个位置的两个待测位置。在车体1的同侧且沿长度方向依次分布的任意两个传感器3所检测的F轨4的待测位置也是沿车体1的长度方向依次分布。在车体1两侧对应设置的两个传感器3所检测的相应的F轨4的待测位置位于车体1的长度方向的同一位置。
相应的，位于车体1一侧的传感器3用于检测位于车体1该侧的待测位置，每个传感器3用于检测车体一侧在其长度方向的一个待测位置，在车体1的同侧且沿长度方向依次分布的任意两个传感器3所检测的车体1的待测位置也是沿车体1的长度方向依次分布。在车体1两侧对应设置的两个传感器3所检测的车体1的待测位置位于车体1的长度方向的同一位置。很显然，车体1的待测位置和传感器3一一对应。
对于上述传感器3的类型，根据实际需要选择。为了便于检测，可选择上述传感器为2D传感器。进一步地，上述2D传感器为2D激光传感器。
为了保证各个传感器3同步，设置上述同步触发器，具体地，上述同步触发器用于和传感器3通信连接且用于使所有的传感器3同步。
上述处理器用于和同步触发器通信连接，且处理器用于根据传感器3的检测数据计算磁浮车辆的动态包络线。
可以理解的是，同步触发器用于将传感器3的检测数据传递给处理器。动态包络线是指磁浮车辆在运行过程中的晃动所导致的磁浮车辆轮廓的外包络。
上述实施例提供的基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置，通过在车体1的底部以及F轨4的底部设置传感器3，使得传感器3既能检测F轨4的待测位置也能检测车体1的待测位置，由于传感器3为两组且用于沿车体1长度方向依次分布，每组传感器3用于分布在车体1的两侧，且在车体1两侧对应设置的传感器3位于述车体1长度方向的同一位置，利用同步触发器使所有的传感器3同步，处理器通过同步触发器传递的传感器检测数据计算磁浮车辆的动态包络线，从而实现了对对基于F轨的磁浮车辆动态限界进行测试。
为了便于上述传感器3既能检测F轨4的待测位置也能检测车体1的待测位置，可选择一组传感器3安装于车体1的一个悬浮架固定台区域，另一组传感器3安装于车体1的另一个悬浮架固定台区域。可以理解的是，上述车体1包括用于安装悬浮架固定台6的悬浮架固定台区域，即悬浮架固定台区域为车体1中用于安装悬浮架固定台6的区域。
车体1的悬浮架固定台区域和悬浮架固定台一一对应，悬浮架固定台区域为多个且沿车体1的长度方向依次分布。可选择上述两组传感器3所在的悬浮架固定台区域相邻，也可选择上述两组传感器3所在的悬浮架固定台区域之间间隔有至少一个悬浮架固定台区域。
为了便于安装传感器3，可选择传感器3用于通过吊挂梁2安装于车体1。具体地，吊挂梁2的顶端固定于车体，传感器3设置于吊挂梁2的底端。可选择上述传感器3和吊挂梁2一一对应，也可选择每组传感器3中，位于车体1同侧的任意两个传感器3共用一个吊挂梁2。为了保证检测精度，可选择前者。
每组传感器3中传感器3的数目根据实际需要选择，由于每组传感器3需要分布在车体1的两侧，则每组传感器3中的传感器3至少为两个。为了简化结构、降低成本，可选择每组传感器3中传感器3为两个，且用于分布在车体1的两侧。此时，整个测试装置的传感器3为四个。
轨道包括至少两个轨道段，任意两个轨道段之间具有轨缝。在实际应用过程中，车体1通过轨道的轨缝时，较易出现传感器3无法检测到F轨4的情况，导致检测结果的可靠性较差。为了避免出现上述问题以提高检测结果的可靠性，可选择每组传感器3中传感器3为四个；每组传感器3中，两个传感器3用于分布在车体1的一侧且用于沿车体1的长度方向依次分布，另外两个传感器3用于分布在车体1的另一侧且用于沿车体1的长度方向依次分布；每组传感器3中，分布在车体1同侧的两个传感器3之间的距离大于轨道的轨缝。此时，整个测试装置的传感器3为八个。
上述测试装置中，每组传感器3中位于车体同侧的两个传感器3中，至少一个传感器3会检测到F轨的待测位置。
为了提高检测精度，可选择每组传感器3中，分布在车体1同侧的两个传感器3的光线平行。在实际应用过程中，还可选择分布在车体1同侧的任意两个传感器3的光线平行。
为了便于处理器处于数据，上述基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置还包括模拟信号采集器，该模拟信号采集器用于通信连接同步触发器和处理器。进一步地，上述模拟信号采集器设有前置滤波器。可以理解的是，前置滤波器靠近或位于模拟信号采集器的输入端。
为了便于使用，上述基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置还包括用于供电的电源。可以理解的是，上述电源给测试装置中所有的用电器供电。对于电源的类型，根据实际需要选择，例如电源为UPS电源，本实施例对此不做限定。
对于上述处理器计算磁浮车辆的动态包络线的具体方式，根据实际需要选择。可选地，上述处理器具体用于根据传感器3对F轨4的检测数据提取F轨特征点并根据F轨特征点确定基准坐标系、用于根据传感器3对车体1的检测数据计算车体1的待测位置相对于F轨特征点的横向偏移和垂向偏移、用于根据车体1的待测位置相对于F轨特征点的横向偏移和垂向偏移计算车体1相对于基准坐标系的五个自由度姿态数据、以及用于根据五个自由度姿态数据和车体1的静态轮廓计算磁浮车辆的动态包络线。
上述基准坐标系为垂直于轨道中心线的平面内的直角坐标系，基准坐标系的原点为轨距中心点，基准坐标系的X轴平行于轨道面5，基准坐标系的Y轴垂直于轨道面5，轨距中心点根据两个F轨4的F轨特征点确定。
需要说明的是，上述轨道中心线即为位于两个F轨4之间的中心线。两个F轨4关于轨道中心线对称。轨距中心点为两个F轨4的F轨特征点所在线段的中点。F轨道特征点即为F轨轨道外磁极面轨距特征点。
在实际应用过程中，处理器根据车体1的待测位置相对于F轨特征点的横向偏移和纵向偏移，基于传感器3的图像坐标系和基准坐标系的空间变换与换算并结合测量截面与基准坐标系的相对位置，将车体1在测量截面相对于车体坐标系的车体姿态数据变换成车体1在测量截面相对于基准坐标系的车体姿态数据。处理器通过算法运算及修正得到车体相对于基准坐标系的车体的五个自由度姿态数据。
可以理解的是，上述测量截面即为图1所示的面，即测量截面垂直于轨道中心线。
可选地，上述处理器具体用于根据传感器3对F轨4的检测数据提取F轨特征点，具体为：
上述处理器提取所有的传感器3对F轨4的检测数据，每个检测数据包括在传感器3的图像坐标系中的横坐标X和纵坐标Y；上述处理器提取最小的纵坐标Ymin；上述处理器提取纵坐标Y在(Ymin–c％*Ymin)内的所有检测数据；根据所提取的检测数据计算F轨特征点的横坐标XF和纵坐标YF。
具体地，上述处理器从纵坐标Y在(Ymin-c*Ymin)内的所有检测数据中提取所有横坐标X中第一分位数X1max和第二分位数X1min，处理器根据XF＝(X1max+X1min)/2计算F轨特征点的横坐标XF。
可以理解的是，X1max是指在步骤S0213所选取的检测数据中所有横坐标中分位数为第一分位数时的横坐标；X1min是指在步骤S0213所选取的检测数据中所有横坐标中分位数为第二分位数时的横坐标。
上述第一分位数和第二分位数不等。对于第一分位数和第二分位数的具体数值，根据实际需要选择。可选地，第一分位数和第二分位数之和为100％。进一步地，第一分位数为97.5％，第二分位数为2.5％。
具体地，上述处理器从纵坐标Y在(Ymin-c*Ymin)内的所有检测数据中提取所有横坐标X中第三分位数以上的检测数据；上述处理器从所有横坐标X中第三分位数以上的检测数据中提取所有纵坐标Y中第四分位数Y1min；上述处理器从纵坐标Y在(Ymin-c*Ymin)内的所有检测数据中提取所有横坐标X中第五分位数以下的数据；上述处理器从所有横坐标X中第五分位数以下的数据中提取所有纵坐标Y中第六分位数Y2min；上述处理器根据YF＝(Y1min+Y2min)/2计算F轨特征点的纵坐标YF。
通过上述处理器，可获得F轨特征点的坐标(XF，YF)。
需要说明的是，Y1min是指在所有横坐标X中第三分位数以上的检测数据中分位数为第四分位数的纵坐标。Y2min是指在所有横坐标X中第五分位数以下的数据中分位数为第六分位数的纵坐标。
上述第三分位数和第五分位数不等。对于第三分位数和第五分位数的具体数值，根据实际需要选择。可选地，第三分位数和第五分位数之和为100％。进一步地，第三分位数为95％，第五分位数为5％。
对于第四分位数和第六分位数的具体数值，根据实际需要选择，本实施例对此不做限定。可选地，第四分位数和第六分位数相等。进一步地，第四分位数为2.5％，第六分位数为2.5％。
上述处理器用于根据传感器3对车体1的检测数据计算车体1的待测位置相对于F轨特征点的横向偏移和垂向偏移、用于根据车体1的待测位置相对于F轨特征点的横向偏移和垂向偏移计算车体1相对于基准坐标系的五个自由度姿态数据。为了具体说明获得五个自由度姿态数据的方式，下面以车体1的待测位置是四个为例。
具体地，上述车体1的待测位置为四个，分别为第一待测位置11、第二待测位置12、第三待测位置13、和第四待测位置14，如图4所示。具体地，第一待测位置11和第二待测位置12位于车体1的同侧，第三待测位置13和第四待测位置14位于车体1的同侧，第一待测位置11和第三待测位置13位于车体1长度方向的同一位置，第二待测位置12和第四待测位置14位于车体1长度方向的同一位置，第一待测位置11和第二待测位置12之间的距离为La；第一待测位置11和第三待测位置13之间的距离为Lb。
上述处理器根据传感器3对车体1的检测数据计算第一待测位置11相对于F轨特征点的第一横向偏移ΔX1和第一纵向偏移ΔY1、第二待测位置12相对于F轨特征点的第二横向偏移ΔX2和第二纵向偏移ΔY2、第三待测位置13相对于F轨特征点的第三横向偏移ΔX3和第三纵向偏移ΔY3、第四待测位置14相对于F轨特征点的第四横向偏移ΔX4和第四纵向偏移ΔY4。
上述处理器根据ΔY＝(ΔY1+ΔY2+ΔY3+ΔY4)/4，计算车体1的垂向位移偏移ΔY；上述处理器根据Δa＝[(ΔY1+ΔY2)-(ΔY3+ΔY4)]/2Lb，计算车体1的侧滚角度偏移Δa；上述处理器根据Δγ＝[(ΔY1+ΔY3)-(ΔY2+ΔY4)]/2La，计算车体1的点头角度偏移Δγ；上述处理器根据Δβ＝[(ΔX1+ΔX3)-(ΔX2+ΔX4)]/2La，计算车体1的摇头角度偏移Δβ；若(ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4)与[(ΔY1+ΔY2)-(ΔY3+ΔY4)]的数学符号相同，上述处理器根据ΔX＝(ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4)/4-ΔY*tanΔa，计算车体1的横向位移偏移ΔX；若(ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4)与[(ΔY1+ΔY2)-(ΔY3+ΔY4)]的数学符号相反，上述处理器根据ΔX＝(ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4)/4+ΔY*tanΔa，计算车体1的横向位移偏移ΔX。
具体地，一个传感器3检测到车体1的第一待测位置11的坐标为(X1，Y1)，则ΔX1＝X1-XF，ΔY1＝Y1-YF；一个传感器3检测到车体1的第二待测位置12的坐标为(X2，Y2)，则ΔX2＝X2-XF，ΔY2＝Y2-YF；一个传感器3检测到车体1的第三待测位置13的坐标为(X3，Y3)，则ΔX3＝X3-XF，ΔY3＝Y3-YF；一个传感器3检测到车体1的第四待测位置14的坐标为(X4，Y4)，则ΔX4＝X4-XF，ΔY4＝Y4-YF。
在实际应用过程中，若每组传感器3中传感器3至少为四个，则每组传感器3中位于车体1一侧的传感器3至少为两个，此时，车体1的待测位置至少为八个。为了简化计算，可选择处理器仅采用每组传感器3中位于车体1一侧的一个传感器3对车体1的检测数据进行计算。
上述处理器根据五个自由度姿态数据和车体1的静态轮廓计算磁浮车辆的动态包络线，这是本领域技术人员所熟知的计算，本文不再赘述。
本实施例提供的基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置，通过受电磁干扰比较小的8台非接触2D激光传感器进行检测，根据检测数据提取F轨特征点并由此确定基准坐标系，以此为基准截面，并通过2D激光传感器的检测数据通过融合、计算得到车体在基准截面的动态位姿，进一步结合车体的静态轮廓，得到所有截面的姿态数据，即可得到轨道车辆动态包络线。
本实施例提供的基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置，结构简单，安装容易，操作方便；由于各组成是模块化设备并具有高的精度，可以高效、准确地测试轨道车辆在线路上的实际动态偏移。
基于上述实施例提供的基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置，本实施例还提供了一种基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试方法，上述基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试方法采用上述实施例提供的基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置进行测试。具体地，上述基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试方法包括步骤：
S01：同步触发器触发传感器3以使所有的传感器3同步，传感器3检测F轨的待测位置和车体1的待测位置；
S02：处理器根据传感器3的检测数据计算磁浮车辆的动态包络线。
由于上述基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置具有上述技术效果，上述基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试方法采用上述实施例提供的基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置进行测试，则上述基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试方法也具有相应的技术效果，本文不再赘述。
为了便于计算磁浮车辆的动态包络线，可选地，上述步骤S02包括步骤：
S021：处理器根据传感器3对F轨4的检测数据计算F轨特征点并根据F轨特征点确定基准坐标系；
S022：处理器根据传感器3对车体1的检测数据计算车体1的待测位置相对于F轨特征点的横向偏移和纵向偏移；
S023：处理器根据车体1的待测位置相对于F轨特征点的横向偏移和纵向偏移计算车体1相对于基准坐标系的五个自由度姿态数据；
S024：处理器根据五个自由度姿态数据和车体1的静态轮廓计算磁浮车辆的动态包络线。
上述基准坐标系为垂直于轨道中心线的平面内的直角坐标系，基准坐标系的原点为轨距中心点，基准坐标系的X轴平行于轨道面5，基准坐标系的Y轴垂直于轨道面5，轨距中心点根据两个F轨的F轨特征点确定。
需要说明的是，上述轨道中心线即为位于两个F轨4之间的中心线。两个F轨4关于轨道中心线对称。轨距中心点为两个F轨4的F轨特征点所在线段的中点。车体1相对于基准坐标系的五个自由度姿态数据包括车体1的垂向位移偏移ΔY、车体1的侧滚角度偏移Δa、车体1的点头角度偏移Δγ、车体的摇头角度偏移Δβ、以及车体1的横向位移偏移ΔX。
上述传感器3对车体1的检测数据，即为传感器3所检测到的车体1的待测位置的坐标；传感器3对F轨4的检测数据，即为传感器3所检测到的F轨4的待测位置的坐标。
上述步骤S021中获得的F轨特征点是基于传感器的图像坐标系。
上述步骤S023：处理器根据车体1的待测位置相对于F轨特征点的横向偏移和纵向偏移计算车体1相对于基准坐标系的五个自由度姿态数据。在实际应用过程中，根据车体1的待测位置相对于F轨特征点的横向偏移和纵向偏移，基于传感器3的图像坐标系和基准坐标系的空间变换与换算并结合测量截面与基准坐标系的相对位置，将车体1在测量截面相对于车体坐标系的车体姿态数据变换成车体1在测量截面相对于基准坐标系的车体姿态数据。通过算法运算及修正得到车体相对于基准坐标系的车体的五个自由度姿态数据。
可以理解的是，上述测量截面即为图1所示的面，即测量截面垂直于轨道中心线。
为了提高检测精度，可选择上述步骤S021中计算F轨特征点，具体包括步骤：
S0211：提取所有的传感器3对F轨4的检测数据，每个检测数据包括在传感器3的图像坐标系中的横坐标X和纵坐标Y；
S0212：获取最小的纵坐标Ymin；
S0213：获取纵坐标Y在(Ymin–c*Ymin)内的所有检测数据；
S0214：根据步骤S0213所选取的检测数据计算F轨特征点的横坐标XF和纵坐标YF。
需要说明的是，c的取值范围为100％-150％。
具体地，上述步骤S0214中，步骤：计算F轨特征点的横坐标XF，具体包括步骤：
S02141：在步骤S0213所选取的检测数据中，提取所有横坐标X中第一分位数X1max和第二分位数X1min，根据XF＝(X1max+X1min)/2，计算F轨特征点的横坐标XF。
可以理解的是，X1max是指在步骤S0213所选取的检测数据中所有横坐标中分位数为第一分位数时的横坐标；X1min是指在步骤S0213所选取的检测数据中所有横坐标中分位数为第二分位数时的横坐标。
上述第一分位数和第二分位数不等。对于第一分位数和第二分位数的具体数值，根据实际需要选择。可选地，第一分位数和第二分位数之和为100％。进一步地，第一分位数为97.5％，第二分位数为2.5％。
具体地，上述步骤S0214中，步骤：计算F轨特征点的纵坐标YF，具体包括步骤：
S02142：在步骤S0213所选取点的检测数据中，提取所有横坐标X中第三分位数以上的检测数据；
S02143：在步骤S02142所选取点的检测数据中，提取所有纵坐标Y中第四分位数Y1min；
S02144：在步骤S0213所选取点的检测数据中，提取所有横坐标X中第五分位数以下的数据；
S02145：在步骤S02144所选取点的检测数据中，提取所有纵坐标Y中第六分位数Y2min；
S02146：根据YF＝(Y1min+Y2min)/2，计算F轨特征点的纵坐标YF。
需要说明的是，Y1min是指在步骤S02142所选取点的检测数据中所有纵坐标中分位数为第四分位数的纵坐标。Y2min是指在步骤S02144所选取点的检测数据中所有纵坐标中分位数为第六分位数的纵坐标。
上述第三分位数和第五分位数不等。对于第三分位数和第五分位数的具体数值，根据实际需要选择。可选地，第三分位数和第五分位数之和为100％。进一步地，第三分位数为95％，第五分位数为5％。
对于第四分位数和第六分位数的具体数值，根据实际需要选择，本实施例对此不做限定。可选地，第四分位数和第六分位数相等。进一步地，第四分位数为2.5％，第六分位数为2.5％。
通过上述步骤，可获得F轨特征点的坐标(XF，YF)。
在实际应用过程中，也可通过其他计算方式获得F轨特征点的坐标(XF，YF)，并不局限于上述实施例。
为了更为具体地说明上述步骤S023，可选择上述车体1的待测位置为四个，分别为第一待测位置11、第二待测位置12、第三待测位置13、和第四待测位置14，如图4所示。具体地，第一待测位置11和第二待测位置12位于车体1的同侧，第三待测位置13和第四待测位置14位于车体1的同侧，第一待测位置11和第三待测位置13位于车体1长度方向的同一位置，第二待测位置12和第四待测位置14位于车体1长度方向的同一位置，第一待测位置11和第二待测位置12之间的距离为La；第一待测位置11和第三待测位置13之间的距离为Lb。
上述步骤S022具体为：处理器根据传感器3对车体1的检测数据计算第一待测位置11相对于F轨特征点的第一横向偏移ΔX1和第一纵向偏移ΔY1、第二待测位置12相对于F轨特征点的第二横向偏移ΔX2和第二纵向偏移ΔY2、第三待测位置13相对于F轨特征点的第三横向偏移ΔX3和第三纵向偏移ΔY3、第四待测位置14相对于F轨特征点的第四横向偏移ΔX4和第四纵向偏移ΔY4。
具体地，一个传感器3检测到车体1的第一待测位置11的坐标为(X1，Y1)，则ΔX1＝X1-XF，ΔY1＝Y1-YF；一个传感器3检测到车体1的第二待测位置12的坐标为(X2，Y2)，则ΔX2＝X2-XF，ΔY2＝Y2-YF；一个传感器3检测到车体1的第三待测位置13的坐标为(X3，Y3)，则ΔX3＝X3-XF，ΔY3＝Y3-YF；一个传感器3检测到车体1的第四待测位置14的坐标为(X4，Y4)，则ΔX4＝X4-XF，ΔY4＝Y4-YF。
在实际应用过程中，若每组传感器3中传感器3至少为四个，则每组传感器3中位于车体1一侧的传感器3至少为两个，此时，车体1的待测位置至少为八个。为了简化计算，可选择仅采用每组传感器3中位于车体1一侧的一个传感器3的检测数据进行计算。
具体地，上述步骤S023具体地包括步骤：
根据ΔY＝(ΔY1+ΔY2+ΔY3+ΔY4)/4，计算车体1的垂向位移偏移ΔY；
根据Δa＝[(ΔY1+ΔY2)-(ΔY3+ΔY4)]/2Lb，计算车体1的侧滚角度偏移Δa；
根据Δγ＝[(ΔY1+ΔY3)-(ΔY2+ΔY4)]/2La，计算车体1的点头角度偏移Δγ；
根据Δβ＝[(ΔX1+ΔX3)-(ΔX2+ΔX4)]/2La，计算车体1的摇头角度偏移Δβ；
若(ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4)与[(ΔY1+ΔY2)-(ΔY3+ΔY4)]的数学符号相同，根据ΔX＝(ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4)/4-ΔY*tanΔα，计算车体1的横向位移偏移ΔX；若(ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4)与[(ΔY1+ΔY2)-(ΔY3+ΔY4)]的数学符号相反，根据ΔX＝(ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4)/4+ΔY*tanΔα，计算车体1的横向位移偏移ΔX。
在实际应用过程中，也可选择其他方式计算车体1相对于基准坐标系的五个自由度姿态数据，并不局限于上述实施例。
上述步骤S024中，处理器根据五个自由度姿态数据和车体1的静态轮廓计算磁浮车辆的动态包络线，这是本领域技术人员所熟知的计算，本文不再赘述。
需要说明的是，中低速磁浮车辆通常采用F轨，因此，上述基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置和上述基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试方法均适用于中低速磁浮车辆。其中，中低速磁浮车辆的最高车速为120km/h，中低速磁浮车辆为采用常导电磁悬浮技术实现悬浮导向的磁浮车辆。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试装置，其特征在于，包括：传感器（3），同步触发器，以及处理器；
其中，所述传感器（3）用于设置在磁浮车辆的车体（1）底部且位于F轨（4）的底部，所述传感器（3）用于检测所述F轨（4）的待测位置和所述车体（1）的待测位置，所述传感器（3）为两组且用于沿所述车体（1）长度方向依次分布，每组所述传感器（3）用于分布在所述车体（1）的两侧，且在所述车体（1）两侧对应设置的所述传感器（3）位于所述车体（1）长度方向的同一位置；
所述同步触发器用于和所述传感器（3）通信连接且用于使所有的所述传感器（3）同步；
所述处理器用于和所述同步触发器通信连接，且所述处理器用于根据所述传感器（3）的检测数据计算所述磁浮车辆的动态包络线；
所述处理器具体用于根据所述传感器（3）对所述F轨（4）的检测数据提取F轨特征点并根据所述F轨特征点确定基准坐标系、用于根据所述传感器（3）对所述车体（1）的检测数据计算所述车体（1）的待测位置相对于所述F轨特征点的横向偏移和垂向偏移、用于根据所述车体（1）的待测位置相对于所述F轨特征点的横向偏移和垂向偏移计算所述车体（1）相对于所述基准坐标系的五个自由度姿态数据、以及用于根据五个自由度姿态数据和所述车体（1）的静态轮廓计算所述磁浮车辆的动态包络线；
所述基准坐标系为垂直于轨道中心线的平面内的直角坐标系，所述基准坐标系的原点为轨距中心点，所述基准坐标系的X轴平行于轨道面（5），所述基准坐标系的Y轴垂直于轨道面（5），所述轨距中心点根据两个所述F轨的所述F轨特征点确定；
所述车体（1）的待测位置为四个，分别为第一待测位置（11）、第二待测位置（12）、第三待测位置（13）、和第四待测位置（14），所述第一待测位置（11）和所述第二待测位置（12）位于所述车体（1）的同侧，所述第三待测位置（13）和所述第四待测位置（14）位于所述车体（1）的同侧，所述第一待测位置（11）和所述第三待测位置（13）位于所述车体（1）长度方向的同一位置，所述第二待测位置（12）和所述第四待测位置（14）位于所述车体（1）长度方向的同一位置，所述第一待测位置（11）和所述第二待测位置（12）之间的纵向距离为La；所述第一待测位置（11）和所述第三待测位置（13）之间的横向距离为Lb；
所述处理器用于根据所述传感器（3）对所述车体（1）的检测数据计算所述车体（1）的待测位置相对于所述F轨特征点的横向偏移和垂向偏移，具体为：所述处理器根据所述传感器（3）对所述车体（1）的检测数据计算所述第一待测位置（11）相对于F轨特征点的第一横向偏移ΔX1和第一纵向偏移ΔY1、所述第二待测位置（12）相对于F轨特征点的第二横向偏移ΔX2和第二纵向偏移ΔY2、所述第三待测位置（13）相对于F轨特征点的第三横向偏移ΔX3和第三纵向偏移ΔY3、所述第四待测位置（14）相对于F轨特征点的第四横向偏移ΔX4和第四纵向偏移ΔY4；
所述处理器用于根据所述车体（1）的待测位置相对于所述F轨特征点的横向偏移和垂向偏移计算所述车体（1）相对于所述基准坐标系的五个自由度姿态数据，具体为：所述处理器根据ΔY=（ΔY1+ΔY2+ΔY3+ΔY4）/4，计算所述车体（1）的垂向位移偏移ΔY；所述处理器根据Δα=[（ΔY1+ΔY2）-（ΔY3+ΔY4）]/2Lb，计算所述车体（1）的侧滚角度偏移；所述处理器根据Δγ=[（ΔY1+ΔY3）-（ΔY2+ΔY4）]/2La，计算所述车体（1）的点头角度偏移Δγ；所述处理器根据Δβ=[（ΔX1+ΔX3）-（ΔX2+ΔX4）]/2La，计算所述车体的摇头角度偏移Δβ；若（ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4）与[（ΔY1+ΔY2）-（ΔY3+ΔY4）]的数学符号相同，所述处理器根据ΔX=（ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4）/4-ΔY*tanΔα，计算所述车体（1）的横向位移偏移ΔX；若（ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4）与[（ΔY1+ΔY2）-（ΔY3+ΔY4）]的数学符号相反，所述处理器根据ΔX =（ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4）/4+ΔY*tanΔα，计算所述车体（1）的横向位移偏移ΔX。
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，
所述车体（1）包括用于安装悬浮架固定台（6）的悬浮架固定台区域，一组所述传感器（3）安装于所述车体（1）的一个悬浮架固定台区域，另一组所述传感器（3）安装于所述车体（1）的另一个悬浮架固定台区域；
和/或，所述传感器（3）用于通过吊挂梁（2）安装于所述车体（1）。
3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，
每组所述传感器（3）中所述传感器（3）为两个，且用于分布在所述车体（1）的两侧；
或者，每组所述传感器（3）中所述传感器（3）为四个；每组所述传感器（3）中，两个所述传感器（3）用于分布在所述车体（1）的一侧且用于沿所述车体（1）的长度方向依次分布，另外两个所述传感器（3）用于分布在所述车体（1）的另一侧且用于沿所述车体（1）的长度方向依次分布；每组所述传感器（3）中，分布在所述车体（1）同侧的两个所述传感器之间的距离大于轨道的轨缝；每组所述传感器（3）中，分布在所述车体（1）同侧的两个所述传感器（3）的光线平行。
4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，还包括：用于通信连接所述同步触发器和所述处理器的模拟信号采集器，和/或用于供电的电源。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的测试装置，其特征在于，所述处理器用于根据所述传感器（3）对所述F轨（4）的检测数据提取F轨特征点，具体为：
所述处理器提取所有的所述传感器（3）对所述F轨（4）的检测数据，每个检测数据包括在所述传感器（3）的图像坐标系中的横坐标X和纵坐标Y；所述处理器提取最小的纵坐标Ymin；所述处理器提取纵坐标Y在（Ymin – c*Ymin）内的所有检测数据；所述处理器根据所提取的检测数据计算F轨特征点的横坐标XF和纵坐标YF；
其中，c的取值范围为100%-150%；
所述处理器从纵坐标Y在（Ymin – c*Ymin）内的所有检测数据中提取所有横坐标X中第一分位数X1max和第二分位数X1min，处理器根据XF=（X1max+ X1min）/2计算所述F轨特征点的横坐标XF；
所述处理器从纵坐标Y在（Ymin - c*Ymin）内的所有检测数据中提取所有横坐标X中第三分位数以上的检测数据；所述处理器从所有横坐标X中第三分位数以上的检测数据中提取所有纵坐标Y中第四分位数Y1min；所述处理器从纵坐标Y在（Ymin – c*Ymin）内的所有检测数据中提取所有横坐标X中第五分位数以下的数据；所述处理器从所有横坐标X中第五分位数以下的数据中提取所有纵坐标Y中第六分位数Y2min；所述处理器根据YF=（Y1min+ Y2min）/2计算所述F轨特征点的纵坐标YF；
所述第一分位数和所述第二分位数不等，所述第三分位数和所述第五分位数不等。
6.一种基于F轨的磁浮车辆动态限界的测试方法，其特征在于，包括步骤：
1）同步触发器触发传感器（3）以使所有的所述传感器（3）同步，所述传感器（3）检测F轨的待测位置和磁浮车辆的车体（1）的待测位置；
2）处理器根据所述传感器（3）的检测数据计算所述磁浮车辆的动态包络线；
其中，所述传感器（3）用于设置在所述车体（1）的底部且位于所述F轨（4）的底部，所述传感器（3）为两组且用于沿所述车体（1）长度方向依次分布，每组所述传感器（3）用于分布在所述车体（1）的两侧，且在所述车体（1）两侧对应设置的所述传感器（3）位于所述车体（1）长度方向的同一位置；
所述步骤2）包括步骤：
21）所述处理器根据所述传感器（3）对所述F轨（4）的检测数据计算F轨特征点并根据所述F轨特征点确定基准坐标系；
22）所述处理器根据所述传感器（3）对所述车体（1）的检测数据计算所述车体（1）的待测位置相对于F轨特征点的横向偏移和纵向偏移；
23）所述处理器根据所述车体（1）的待测位置相对于F轨特征点的横向偏移和纵向偏移计算所述车体（1）相对于所述基准坐标系的五个自由度姿态数据；
24）所述处理器根据五个自由度姿态数据和所述车体（1）的静态轮廓计算所述磁浮车辆的动态包络线；
所述基准坐标系为垂直于轨道中心线的平面内的直角坐标系，所述基准坐标系的原点为轨距中心点，所述基准坐标系的X轴平行于轨道面（5），所述基准坐标系的Y轴垂直于轨道面（5），所述轨距中心点根据两个所述F轨的所述F轨特征点确定；
所述车体（1）的待测位置为四个，分别为第一待测位置（11）、第二待测位置（12）、第三待测位置（13）、和第四待测位置（14），所述第一待测位置（11）和所述第二待测位置（12）位于所述车体（1）的同侧，所述第三待测位置（13）和所述第四待测位置（14）位于所述车体（1）的同侧，所述第一待测位置（11）和所述第三待测位置（13）位于所述车体（1）长度方向的同一位置，所述第二待测位置（12）和所述第四待测位置（14）位于所述车体（1）长度方向的同一位置，所述第一待测位置（11）和所述第二待测位置（12）之间的纵向距离为La；所述第一待测位置（11）和所述第三待测位置（13）之间的横向距离为Lb；
所述步骤22）具体为：所述处理器根据所述传感器（3）对所述车体（1）的检测数据计算所述第一待测位置（11）相对于F轨特征点的第一横向偏移ΔX1和第一纵向偏移ΔY1、所述第二待测位置（12）相对于F轨特征点的第二横向偏移ΔX2和第二纵向偏移ΔY2、所述第三待测位置（13）相对于F轨特征点的第三横向偏移ΔX3和第三纵向偏移ΔY3、所述第四待测位置（14）相对于F轨特征点的第四横向偏移ΔX4和第四纵向偏移ΔY4；
所述步骤23）包括步骤：
根据ΔY=（ΔY1+ΔY2+ΔY3+ΔY4）/4，计算所述车体（1）的垂向位移偏移ΔY；
根据Δα=[（ΔY1+ΔY2）-（ΔY3+ΔY4）]/2Lb，计算所述车体（1）的侧滚角度偏移；
根据Δγ=[（ΔY1+ΔY3）-（ΔY2+ΔY4）]/2La，计算所述车体（1）的点头角度偏移Δγ；
根据Δβ=[（ΔX1+ΔX3）-（ΔX2+ΔX4）]/2La，计算所述车体（1）的摇头角度偏移Δβ；
若（ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4）与[（ΔY1+ΔY2）-（ΔY3+ΔY4）]的数学符号相同，根据ΔX=（ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4）/4-ΔY*tanΔα，计算所述车体（1）的横向位移偏移ΔX；若（ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4）与[（ΔY1+ΔY2）-（ΔY3+ΔY4）]的数学符号相反，根据ΔX =（ΔX1+ΔX2+ΔX3+ΔX4）/4+ΔY*tanΔα，计算所述车体（1）的横向位移偏移ΔX。
7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述步骤21）中计算F轨特征点包括步骤：
211）提取所有的所述传感器（3）对所述F轨（4）的检测数据，每个所述检测数据包括在所述传感器（3）的图像坐标系中的横坐标X和纵坐标Y；
212）获取最小的纵坐标Ymin；
213）获取所述纵坐标Y在（Ymin - c*Ymin）内的所有所述检测数据；
214）根据所述步骤213）所选取的所述检测数据计算所述F轨特征点的横坐标XF和纵坐标YF；
其中，c的取值范围为100%-150%；
所述步骤214）中：计算所述F轨特征点的横坐标XF，包括步骤：
2141）在所述步骤213）所选取的所述检测数据中，提取所有所述横坐标X中第一分位数X1max和第二分位数X1min，根据XF=（X1max+ X1min）/2，计算所述F轨特征点的横坐标XF；
所述步骤214）中：计算所述F轨特征点的纵坐标YF，包括步骤：
2142）在所述步骤213）所选取点的所述检测数据中，提取所有所述横坐标X中第三分位数以上的检测数据；
2143）在所述步骤2142）所选取点的所述检测数据中，提取所有所述纵坐标Y中第四分位数Y1min；
2144）在所述步骤213）所选取点的所述检测数据中，提取所有所述横坐标X中第五分位数以下的点数据；
2145）在所述步骤2144）所选取点的所述检测数据中，提取所有所述纵坐标Y中第六分位数Y2min；
2146）根据YF=（Y1min+ Y2min）/2，计算所述F轨特征点的纵坐标YF；
所述第一分位数和所述第二分位数不等，所述第三分位数和所述第五分位数不等。
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