基于卫星差分定位以及UWB定位的列车行驶无缝监测系统

摘要

本发明涉及一种基于卫星差分定位以及超宽带定位UWB技术的列车行驶无缝监测系统。本发明的目的是提供一种基于卫星差分定位以及UWB定位的列车行驶无缝监测系统，旨在开阔区域采用卫星差分定位以提高列车位置的定位精度，同时实现列车行车全程监测，增加轨道交通调度运行的安全可靠性。本发明的技术方案是：其特征在于：该系统包括车载部分和地面部分，车载部分为安装于列车车头的邻测机，地面部分由调测机、广域差分参考站、局域差分参考站、差分系统数据中心、UWB地面定位系统和设于铁路局调度系统中的综合行车信息模块组成。本发明适用于列车运行时进行动态跟踪无缝监测和预警。

主权项

一种基于卫星差分定位以及UWB定位的列车行驶无缝监测系统，其特征在于：该系统包括车载部分和地面部分，车载部分为安装于列车车头的邻测机（1），地面部分由调测机（2）、广域差分参考站（3‑2）、局域差分参考站、差分系统数据中心（3‑1）、UWB地面定位系统（4）和设于铁路局调度系统中的综合行车信息模块组成，其中：邻测机（1）包括主处理器（1‑1）、GPS模块（1‑2）、邻测机通讯模块（1‑3）、惯性导航模块（1‑4）、图像采集模块（1‑5）和UWB标签（1‑6），GPS模块（1‑2）用于接收GPS卫星定位数据， UWB标签（1‑6）用于发送UWB信号供UWB地面定位系统（4）进行定位，主处理器（1‑1）用于接收所述卫星定位数据、UWB地面定位系统发送的列车坐标补充数据或惯性导航模块（1‑4）发送的列车位置补充数据以及图像采集模块（1‑5）采集到的视频图像，经综合分析处理后通过邻测机通讯模块（1‑3）发送至地面的调测机（2）；调测机（2）包括服务器（2‑1）和调测机通讯模块（2‑2），调测机通讯模块（2‑2）接收各邻测机通讯模块（1‑3）发送过来的列车位置数据和差分系统数据中心（3‑1）发送过来的修正数据并送入服务器（2‑1），服务器还连接所述综合行车信息模块，服务器（2‑1）经过综合分析处理后再将已经修正的数据集中发送给每辆相关联列车的邻测机（1）上；所述广域差分参考站（3‑2）通过光纤通讯或无线通讯与差分系统数据中心（3‑1）连接，该数据中心与调测机通讯模块（2‑2）经无线通讯连接；所述局域差分参考站分为铁道部门建立的差分参考站（3‑3）和GPS厂家建立的差分参考站（3‑4），铁道部门建立的差分参考站（3‑3）通过光纤通讯或无线通讯与铁路局调度系统相连，GPS厂家建立的差分参考站（3‑4）经厂家差分数据中心（3‑4‑2）及厂家无线通讯模块（3‑4‑1）与邻测机的GPS模块（1‑2）相连接；所述UWB地面定位系统（4）由UWB定位传感器（4‑1）、以太网交换机（4‑3）和测算服务器（4‑2）组成，其中UWB定位传感器（4‑1）安装于站内顶棚的顶部或隧道的顶部，接收UWB标签（1‑6）传来的信号，并通过数据传输网络连接后端的测算服务器（4‑2）；该数据传输网络为以太网或者CAN总线网；所述测算服务器（4‑2）由一台计算机加上无线通信模块实现，通过数据传输网络连接UWB定位传感器（4‑1），计算UWB标签（1‑6）的座标位置，并将该座标数据通过无线通信发送到邻测机（1）。