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原文传递一种基于卫星的列车车载测速定位系统及方法

专利名称：	一种基于卫星的列车车载测速定位系统及方法
摘要：	本发明涉及一种基于卫星的列车车载测速定位系统及方法，该系统包括卫星定位接收机、轮速传感器和车载主机，所述的卫星定位接收机负责接收空中的卫星信号，进行差分修正并输出速度及位置信息；所述的轮速传感器安装在车辆的行走轴上，负责测量车轮的转动角度，并且通过周期性采样获得车轮旋转角速度，再通过车轮直径换算得到车辆行驶速度；所述的车载主机负责接收卫星定位接收机和轮速传感器的数据并进行处理，最后输出测速定位结果。与现有技术相比，本发明具有降低成本，定位精度高、定位速度快等优点。
专利类型：	发明专利
申请人：	卡斯柯信号有限公司
发明人：	崔洪州;阳扬;叶浩;蒋耀东;王兆耀
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN201911382340.4
公开号：	CN111071304A
代理机构：	上海科盛知识产权代理有限公司
代理人：	应小波
分类号：	B61L25/02;B;B61;B61L;B61L25;B61L25/02
申请人地址：	200070 上海市静安区天目中路428号凯旋门大厦27层C/D室
主权项：	1.一种基于卫星的列车车载测速定位系统，其特征在于，该系统包括：卫星定位接收机、轮速传感器和车载主机，所述的卫星定位接收机负责接收空中的卫星信号，进行差分修正并输出速度及位置信息；所述的轮速传感器安装在车辆的行走轴上，负责测量车轮的转动角度，并且通过周期性采样获得车轮旋转角速度，再通过车轮直径换算得到车辆行驶速度；所述的车载主机负责接收卫星定位接收机和轮速传感器的数据并进行处理，最后输出测速定位结果。 2.根据权利要求1所述的一种基于卫星的列车车载测速定位系统，其特征在于，所述的车载主机包括：所述的卫星信号健康度判断模块，用于对接收到的卫星定位信息进行健康判断，确定是否能够用于列车定位及应用于何种定位情形；所述的卫星定位位置映射模块，用于将卫星定位坐标映射为车载系统一维定位坐标；所述的轮径校准模块，用于判断列车的轮径输入值与实测值是否一致，如果差异较大，则进行修正，使用测量值更新轮径值；所述的卡尔曼滤波模块，用于将卫星定位输出的位置及轮轴速度传感器输出的位置进行融合，输出融合定位结果。 3.根据权利要求2所述的一种基于卫星的列车车载测速定位系统，其特征在于，所述的卫星定位坐标采用Block+Abs的形式。 4.一种采用权利要求2所述的基于卫星的列车车载测速定位系统的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1、列车初始定位过程；步骤2、列车定位更新过程。 5.根据权利要求4所述的一种采用基于卫星的列车车载测速定位系统的方法，其特征在于，所述的步骤1具体包括以下步骤：步骤1.1、当列车驶入卫星信号强度大于设定值的区域时，GNSS定位接收机接收卫星信号，建立差分修正服务，当卫星信号健康度判断正常时，获得卫星定位信息；步骤1.2、车载主机在线路地图中检索，确定列车处于某一个行驶区间，确定列车的初始位置；步骤1.3、获取列车所在区间的方向定义，根据卫星定位信息确定列车的方位角，进而判断列车行驶的方向；步骤1.4、根据列车天线位置及车头车尾配置，计算车头车尾的位置，如果能够计算出来则利用卡尔曼滤波模块，将卫星定位输出的位置及轮轴速度传感器输出的位置进行融合，输出融合定位结果；步骤1.5、完成列车定位过程，开始周期性更新列车位置。 6.根据权利要求4所述的一种采用基于卫星的列车车载测速定位系统的方法，其特征在于，所述的步骤2具体包括以下步骤：步骤2.1、如果列车行驶过程中遇到卫星信号强度低于设定阈值，并无法实现定位时，则使用上次列车定位位置，加上轮速传感器测量的速度积分，进行位置更新；步骤2.2、当列车行驶过道岔，车载主机根据卫星定位确定列车行走在哪条线路上；步骤2.3、当列车到达线路终点，并且换端进行折返时，相应的调换车头车尾位置，更换上下行方向；步骤2.4、当列车行经上下行倒换点时，列车根据行驶方向和线路地图数据，自动切换上下行方向；步骤2.5、线路电子地图中预置轮径校准区间，当列车行经轮径校准区间时，自动进行轮径校准计算；步骤2.6、根据以上步骤，实时动态更新列车的位置和速度。 7.根据权利要求6所述的一种采用基于卫星的列车车载测速定位系统的方法，其特征在于，所述的步骤2.2中确定线路的具体内容包括：当列车驶过道岔设定距离后，根据卫星定位结果，判断定位结果更接近哪条线路，则认为列车在该线路上行驶，如果道岔处于持续无法定位，则采用其它方式获取的行车信息，或者是按照默认道岔线路行走。 8.根据权利要求6所述的一种采用基于卫星的列车车载测速定位系统的方法，其特征在于，所述的步骤2.5中的校准区间为卫星在差分模式下精确测量的轨道区域，该区域起终点有GNSS坐标约束，计算结果和储存的轮径结果进行比较，当轮径差异大于设定值时则更新轮径值。
所属类别：	发明专利