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基于多普勒雷達和編碼里程計的列車組合定位系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于多普勒雷達和編碼里程計的列車組合定位系統，包括編碼里程計、多普勒雷達、數據采集CBK板、速度計算邏輯電路、卡爾曼濾波診斷判決邏輯電路和結果輸出電路，所述的編碼里程計、多普勒雷達分別與數據采集CBK板的輸入端連接，所述的數據采集CBK板輸出端、速度計算邏輯電路、卡爾曼濾波診斷判決邏輯電路和結果輸出電路依次連接。與現有技術相比，本實用新型具有克服了里程計輪軸定位由于空轉/打滑而導致列車定位不可靠的問題，同時提高了列車的定位可用性及可靠性等優點。
【專利說明】基于多普勒雷達和編碼里程計的列車組合定位系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種列車定位系統，尤其是涉及一種基于多普勒雷達和編碼里程計的列車組合定位系統。

【背景技術】
[0002]目前軌道交通中，基于輪軸測速傳感器的列車定位方法較為常用，通過測量列車輪軸的轉速來計算列車的速度，利用時間積分來獲得列車的位移，從而計算出列車的位置。里程計輪軸測速定位方法具有測量簡單、技術成熟、穩定可靠及短時相對精度較高等優點，但對基于輪軌的軌道交通，當車輪和鋼軌之間的摩擦力不足時，會發生空轉/打滑現象，導致測量的列車速度與實際列車速度偏差較大，甚至不可信，嚴重影響列車運營的可用性及安全性。
[0003]多普勒雷達利用多普勒效應來測量列車的運行速度，根據時間積分來計算出列車的位置，多普勒雷達通常安裝在列車的車體上，直接測量列車的運行速度，屬于非輪軸測速方法，不受列車空轉/打滑的影響，技術也越來越成熟，測量精度高，但多普勒雷達測速方法比較復雜，需要考慮雷達校正、不同地面反射系數等因素，特別在列車低速運行(如:小于5km/h)時，由于多普勒效應不明顯，誤差會比較大。
[0004]由于單一的定位系統偶然的故障會導致整個系統無法正常工作，甚至會給系統造成災難性的后果，例如基于里程計輪軸測速定位方法，存在由于過度打滑而造成列車失位的問題，而多種定位技術組合的優勢在于能通過冗余、互補的信息為系統提供更為精確可靠的信息。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于多普勒雷達和編碼里程計的列車組合定位系統，克服了里程計輪軸定位由于空轉/打滑而導致列車定位不可靠的問題，同時提高了列車的定位可用性及可靠性。
[0006]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0007]—種基于多普勒雷達和編碼里程計的列車組合定位系統，其特征在于，包括編碼里程計、多普勒雷達、數據采集CBK板、速度計算邏輯電路、卡爾曼濾波診斷判決邏輯電路和結果輸出電路，所述的編碼里程計、多普勒雷達分別與數據采集CBK板的輸入端連接，所述的數據采集CBK板輸出端、速度計算邏輯電路、卡爾曼濾波診斷判決邏輯電路和結果輸出電路依次連接。
[0008]，所述的數據采集CBK板設有雙輸入通道，分別與編碼里程計、多普勒雷達連接。
[0009]所述的速度計算邏輯電路包括編碼里程計速度計算邏輯電路和多普勒雷達速度計算邏輯電路。
[0010]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:
[0011]針對單一測速定位系統測量誤差大、可靠性差的問題，結合編碼里程計及多普勒雷達測速的優勢進行組合測速定位，對列車測速定位系統進行故障診斷，實現在部分系統故障的情況下隔離故障系統，完成測速定位系統的切換，保持列車測速定位的有效性，提高了組合測速定位系統的可靠性和可用性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0014]實施例
[0015]如圖1所示，一種基于多普勒雷達和編碼里程計的列車組合定位系統，包括編碼里程計1、多普勒雷達2、數據采集CBK板3、速度計算邏輯電路、卡爾曼濾波診斷判決邏輯電路6和結果輸出電路7，所述的編碼里程計1、多普勒雷達2分別與數據采集CBK板3的輸入端連接，所述的數據采集CBK板3輸出端、速度計算邏輯電路、卡爾曼濾波診斷判決邏輯電路6和結果輸出電路7依次連接；
[0016]所述的編碼里程計I對車輪速度脈沖進行采集，并通過數據采集CBK板3將車輪速度脈沖發送給速度計算邏輯電路，速度計算邏輯電路根據車輪速度脈沖數以及車輪脈沖齒距來計算當前車速，同時多普勒雷達2對列車速度脈沖進行采集并通過數據采集CBK板3發送給速度計算邏輯電路進行速度計算，卡爾曼濾波診斷判決邏輯電路6根據編碼里程計和多普勒雷達發送來的列車速度值進行診斷判決，得到的判決結果通過結果輸出電路7輸出列車的速度及定位值。
[0017]所述的數據采集CBK板設有雙輸入通道，分別與編碼里程計、多普勒雷達連接。所述的速度計算邏輯電路包括編碼里程計速度計算邏輯電路4和多普勒雷達速度計算邏輯電路5。
【權利要求】
1.一種基于多普勒雷達和編碼里程計的列車組合定位系統，其特征在于，包括編碼里程計、多普勒雷達、數據采集CBK板、速度計算邏輯電路、卡爾曼濾波診斷判決邏輯電路和結果輸出電路，所述的編碼里程計、多普勒雷達分別與數據采集CBK板的輸入端連接，所述的數據采集CBK板輸出端、速度計算邏輯電路、卡爾曼濾波診斷判決邏輯電路和結果輸出電路依次連接。
2.根據權利要求1所述的列車組合定位系統，其特征在于，所述的數據采集CBK板設有雙輸入通道，分別與編碼里程計、多普勒雷達連接。
3.根據權利要求1所述的列車組合定位系統，其特征在于，所述的速度計算邏輯電路包括編碼里程計速度計算邏輯電路和多普勒雷達速度計算邏輯電路。
【文檔編號】G01C21/10GK203837721SQ201320773812
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年11月28日 優先權日:2013年11月28日
【發明者】崔科, 徐海貴, 呂新軍 申請人:卡斯柯信號有限公司