一种轨道交通车辆门运动轨迹测量系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种轨道交通车辆门运动轨迹测量系统，包括轨道门，所述轨道门上安装有无线发射装置，轨道门的外侧安装有四个无线接收装置，其中，三个无线接收装置水平安装在一条直线上，相邻的两个无线接收装置之间间隔1m，位于中间的无线接收装置的下方垂直1m处安装有第四个无线接收装置。本发明专利技术能有效解决轨道交通车辆门的轨迹不确定问题。通过精确的电子学分析和数值计算，将轨道门的运动轨迹、速度和加速度完整的呈现出来，在此基础上进行受力分析，从而对轨道门的电机驱动进行相应的调整，大大提高轨道门的可靠性和安全性，从而延长设备的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轨道交通
，特别涉及一种轨道交通车辆门运动轨迹测量系统及方法。
技术介绍
在轨道交通车辆门的研制、开发过程中，需要测量轨道门在开闭过程中的运动轨迹、速度、加速度等参数。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术提供了一种轨道交通车辆门运动轨迹测量系统及方法，以解决现有技术中的问题。技术方案：为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种轨道交通车辆门运动轨迹测量系统，包括轨道门，所述轨道门上安装有无线发射装置，轨道门的外侧安装有四个无线接收装置，其中，三个无线接收装置水平安装在一条直线上，相邻的两个无线接收装置之间间隔1m，位于中间的无线接收装置的下方垂直1m处安装有第四个无线接收装置。进一步的，所述四个无线接收装置各连接一个信号放大装置，每个信号放大装置均连接一个波形整形装置；四个波形整形装置均依次连接有相位测量装置、数值计算装置和轨道显示模拟装置。一种轨道交通车辆门运动轨迹测量方法，以位于中间的无线接收装置R0为原点做三维坐标系，则四个无线接收装置和无线发射装置的坐标依次为：R0(0，0，0)R1(-1，0，0)R2(1，0，0)R3(0，0，-1)R4(x，y，z)无线接收装置接收到信号后，将无线接收装置R0接收到的无线信号分别与无线接收装置R1、无线接收装置R2、无线接收装置R3接收到的无线信号比较求出相位差△α01,△α02,△α03，再根据相位差可以计算出无线发射装置R4到无线接收装置R0、无线接收装置R1、无线接收装置R2、无线接收装置R3的距离差：R4R0-R4R1=Δα012πCf=r1]]>R4R0-R4R2=Δα022πCf=r2]]>R4R0-R4R3=Δα032πCf=r3]]>式中C为无线电波在空气中的传播速度，f为无线电波的频率；代入各点的坐标得：x2+y2+z2-(x+1)2+y2+z2=r1]]>x2+y2+z2-(x-1)2+y2+z2=r2]]>x2+y2+z2-x2+y2+(z+1)2=r3]]>求解上述三个方程，可以得到：x=(r1-r2)(1+r1r2)2(r1+r2)]]>y=(r12+r22-2)2-(r1-r2)2(1+r1r2)2-[(r1+r2)(r32-1)-r3(r12+r22-2)]22(r1+r2)]]>z=r32-12-r3(r12+r22-2)2(r1+r2)]]>优选的，无线接收装置和无线发射装置的距离d需要满足以下条件：式中：d为无线接收装置与无线发射装置的距离，C为无线电波在空气中的传播速度，f为无线电波的频率。进一步的，在轨道门运动的过程中，每隔一个时间间隔测量出轨道门上无线发射装置的位置为(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)、…(xn,yn,zn)；将这些无线发射装置位置的坐标点按顺序相连，即可获得轨道交通车辆门的运动轨迹。进一步的，将轨道门上无线发射装置运动的距离除以时间即获得轨道门的运动速度和加速度。有益效果：本专利技术能有效解决轨道交通车辆门的轨迹不确定问题。通过精确的电子学分析和数值计算，将轨道门的运动轨迹、速度和加速度完整的呈现出来，在此基础上进行受力分析，从而对轨道门的电机驱动进行相应的调整，大大提高轨道门的可靠性和安全性，从而延长设备的使用寿命。附图说明图1是本专利技术的原理图；图2是本专利技术的模块框图；图3是本专利技术轨道门的运动轨迹坐标图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作更进一步的说明。如图1-3所示，一种轨道交通车辆门运动轨迹测量系统，包括轨道门，所述轨道门上安装有无线发射装置，轨道门的外侧安装有四个无线接收装置，其中，三个无线接收装置水平安装在一条直线上，相邻的两个无线接收装置之间间隔1m，位于中间的无线接收装置的下方垂直1m处安装有第四个无线接收装置。所述四个无线接收装置各连接一个信号放大装置，每个信号放大装置均连接一个波形整形装置；四个波形整形装置均依次连接有相位测量装置、数值计算装置和轨道显示模拟装置。一种轨道交通车辆门运动轨迹测量方法，以位于中间的无线接收装置R0为原点做三维坐标系，则四个无线接收装置和无线发射装置的坐标依次为：R0(0，0，0)R1(-1，0，0)R2(1，0，0)R3(0，0，-1)R4(x，y，z)无线接收装置接收到信号后，将无线接收装置R0接收到的无线信号分别与无线接收装置R1、无线接收装置R2、无线接收装置R3接收到的无线信号比较求出相位差△α01,△α02,△α03。再根据相位差可以计算出无线发射装置R4到无线接收装置R0、无线接收装置R1、无线接收装置R2、无线接收装置R3的距离差：R4R0-R4R1=Δα012πCf=r1]]>R4R0-R4R2=Δα022πCf=r2]]>R4R0-R4R3=Δα032πCf=r3]]>式中C为无线电波在空气中的传播速度，f为无线电波的频率；代入各点的坐标得：x2+y2+z2-(x+1)2+y2+z2=r1]]>x2+y2+z2-(x-1)2+y2+z2=r2]]>x2+y2+z2-x2+y2+(z+1)2=r3]]>求解上述三个方程，可以得到：x=(r1-r2)(1+r1r2)2(r1+r2)]]>y=(r12+r22-2)2-(r1-r2)2(1+r1r2)2-[(r1+r2)(r32-1)-r3(r12+r22-2)]22(r1+r2)]]>z=r32-12-r3(r12+r22-2)2(r1+r2)]]>无线接收装置和无线发射装置的距离d需要满足以下条件：式中：d为无线接收装置与无线发射装置的距离，C为无线电波在空气中的传播速度，f为无线电波的频率。在轨道门运动的过程中，每隔一个时间间隔测量出轨道门上无线发射装置的位置为(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)、…(xn,yn,zn)；将这些无线发射装置位置的坐标点按顺序相连，即可获得轨道交通车辆门的运动轨迹。将轨道门上无线发射装置运动的距离除以时间即可获得轨道门的运动速度和加速度。本专利技术计算无线发射装置坐标的推导过程：x2+y2+z2-(x+1)2+y2+z2=r1---(1)]]>x2+y2+z2-(x-1)2+y2+z2=r2---(2)]]>x2+y2+z2-x2+y2+(z+1)2=r3---(3)]]>本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道交通车辆门运动轨迹测量系统，包括轨道门，其特征在于：所述轨道门上安装有无线发射装置，轨道门的外侧安装有四个无线接收装置，其中，三个无线接收装置水平安装在一条直线上，相邻的两个无线接收装置之间间隔1m，位于中间的无线接收装置的下方垂直1m处安装有第四个无线接收装置。

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通车辆门运动轨迹测量系统，包括轨道门，其特征在于：所述轨道门上安
装有无线发射装置，轨道门的外侧安装有四个无线接收装置，其中，三个无线接收装置水平
安装在一条直线上，相邻的两个无线接收装置之间间隔1m，位于中间的无线接收装置的下
方垂直1m处安装有第四个无线接收装置。
2.根据权利要求1所述的轨道交通车辆门运动轨迹测量系统，其特征在于：所述四个无
线接收装置各连接一个信号放大装置，每个信号放大装置均连接一个波形整形装置；四个
波形整形装置均依次连接有相位测量装置、数值计算装置和轨道显示模拟装置。
3.根据权利要求1或2所述的轨道交通车辆门运动轨迹测量方法，其特征在于：以位于
中间的无线接收装置R0为原点做三维坐标系，则四个无线接收装置和无线发射装置的坐标
依次为：
R0(0，0，0)
R1(-1，0，0)
R2(1，0，0)
R3(0，0，-1)
R4(x，y，z)
无线接收装置接收到信号后，将无线接收装置R0接收到的无线信号分别与无线接收装
置R1、无线接收装置R2、无线接收装置R3接收到的无线信号比较求出相...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，余辉龙，赵静，覃翠，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32