高速列车动态限界测量系统是随着我国高铁技术发展、确保列车安全运行而研制的专用测量设备。由于特殊的测量需求，测量目标大，运动速度快，测试成本昂贵，电磁干扰，地面震动，气流扰动，野外作业等多种复杂因素对测量系统设计提出了巨大的挑战。在保证测量精度的前提下，系统必须具有极高的可靠性，确保测试成功。动态限界测量系统基于双目视觉原理，测量列车高速行驶下的倾摆角和偏移量、由于测量对象是高速运行的目标，测试必须是自动触发的，整个测量过程必须在统一的控制系统的控制下自动完成。控制系统的整体的可靠设计是保证测量有效的关键。本文就是为了这一关键技术而展开的研究工作。本文主要工作包括位置传感器和中央控制单元的研制。通过位置传感器实现对目标列车的远距离探测识别并将信号发送给中央控制单元，中央控制单元根据设置控制双相机和大功率激光器动作，完成数据采集工作。本论文完成的主要工作有：1、在分析了高速列车测量需求和测量条件的基础上，研究了远距离快速触发技术，研制了高速远距离的位置传感器，具体工作主要包括：脉冲激光发射单元和脉冲激光接收单元的设计。脉冲激光发射单元完成了对SPL LL90-3半导体激光器的驱动电路设计，能够发射频率为15K，峰值功率为70W的脉冲激光；脉冲激光接收单元由PIN光电二极管实现光电转换，通过前置放大电路和后置放大电路的设计，得到可用的电压信号。2、设计了中央控制单元，对自动信号采集过程实现统一管理。具体内容包括：STM32F103微控制器核心板设计、利用定时器同步技术产生高精度的同步脉冲信号、人机接口设计（RS485通讯接口和OLED状态显示）、隔离保护措施（电源隔离和信号隔离）、基于RT-Thread实时系统的控制程序的编写及在STM32F103硬件平台上的系统移植。论文研究的内容进过了多次测试，并且多次现场应用，完全能够满足动态限界测量系统在可靠性，实时性的需要，为整个测量系统能够达到实用奠定了重要的基础。