工作在液氮温区的高温超导块材置于特定分布的外磁场中时,因为自身的超导感应电性和磁通钉扎特性,使其具有稳定的悬浮和导向。基于这自稳定系统设计的磁悬浮列车,在未来地面交通运输领域中的潜力越来越受到人们的关注。在高温超导磁悬浮列车系统中,永磁轨道提供的应用外磁场对维持磁浮车的稳定运行起到了关键作用。然而在实际应用中,永磁轨道由若干统一规格的磁轨段组成,由于受到磁体加工工艺及组装精度的影响,导致永磁轨道存在多种缺陷,使其表面磁场沿纵向（磁浮车运行方向）分布不均匀和沿横向分布不对称,给磁浮列车带来磁阻力和交流损耗,从而降低了高温超导磁浮列车的运行稳定性。本文基于此,通过实验测试和仿真计算对永磁轨道外磁场分布特性进行了系统的研究工作,研究结果为开发与构建更高性能的永磁轨道技术提供一定的设计参考。为了探索与揭示永磁轨道上方磁场纵向不均匀分布特性和横向不对称分布特性及其成因,以及其对高温超导块材（YBCO块）静态悬浮力的影响。采用多物理场仿真软件COMSOL,建立永磁轨道段和高温超导磁浮系统的有限元仿真模型,求解永磁轨道上方的磁场分布及YBCO块的静态悬浮力。进一步设计搭建三轴运动实验平台,通过相应测试设备,依次对永磁轨道的表面磁场、上表面轮廓和YBCO块的静态悬浮力进行测量。仿真与实验结果表明:实际永磁轨道存在多种缺陷,导致表面纵向磁场分布的不均匀性和横向磁场分布的不对称性,使YBCO块在永磁轨道不同纵向位置和横向对称位置上的静态悬浮力存在差异。通过磁场实验测试结果和仿真计算结果的对比,验证了有限元法分析永磁轨道外磁场的准确性。考虑实际中曲线永磁轨道组装难度大和造价高的问题,本文先行通过有限元仿真初步研究其上方的磁场分布特性。首先给出了一种Halbach式排列的曲线永磁轨道机械结构,成功推导其各结构参数间的数学表达式,根据公式,优化设计了基于单块超导块的小比例曲线永磁轨道模型,并通过仿真进行初步验证;其次研究曲线永磁轨道段位形缺陷对其上方磁场分布的影响情况;最后研究分析了永磁轨道在直线状态和换轨状态下的上方磁场分布情况。