飞行列车采用磁悬浮技术,运行在近真空管道内,时速可达1000km/h以上,是一种具有广阔应用前景的未来交通工具。定位测速系统能够给飞行列车的运控、牵引系统提供其所必需的位置、速度等信息,保障列车行驶安全,但现有可参考的定位测速技术,不能很好地适应飞行列车超高速、强磁场、近真空等特殊工况。因此,受中国航天科工集团委托,作者所在实验室面向上述问题,预先设计出一种基于光学原理的、未来适用于飞行列车的定位测速方案。针对飞行列车的特殊工况,本文提出一种车体安装绝对位置编码光源、对应运行线路布置信号接收模组的高实时、强抗电磁干扰绝对定位测速系统,围绕该系统,主要开展了以下工作:一、系统总体方案上,设计了安装多组发射光源以保证列车运行过程中接收模组能接收到不只一组编码信息的多重冗余测量机制,提高测量可靠性。为给实验验证提供评价指标,对全线路测量、定位精度等问题做了详细分析,并抽象出相关的指标计算模型。二、编码关键技术上,使用曼彻斯特码将带同步码道的m序列编码优化为真正的单码道绝对位置编码,在此基础上,为保证处理器读码的准确性,提出基于边沿和电平的两种同步触发读码机制,并进行了功能仿真验证。三、硬件关键技术上,（1）分别建立光电检测电路各组成部分的噪声等效模型并基于此计算输出噪声,再由级联原则得到电路总的输出噪声受各类参数影响情况的函数关系,根据此函数关系建立出对微弱光信号敏感的低噪声光电检测电路;（2）基于多重冗余机制,设计出可查表得到绝对位置的FPGA解码电路。通过物理仿真实验,验证了所提系统硬件的高速适应性。四、系统安全保障上,独立设计了FPGA故障诊断算法以提高系统的故障自检能力。最后,搭建了轨道车运行实验平台,对所提定位测速系统软硬件关键技术原理进行综合验证。系统在轨道车的位置测量上达到了近20mm的精度,且有一定抗车体姿态变化干扰的能力;所设故障诊断算法能够正确检测接收模组及其上镜头的损坏情况。实验结果表明,所提光源编码定位测速系统能够实现光纤信号传输、高精度绝对位置信息测量以及多重冗余可靠测量,可应用于飞行列车系统。