高铁定位装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高铁定位装置，包括电源模块、GNSS定位模块、控制模块、数据接口电路、雷达测速模块和加速度检测模块；电源模块供电；GNSS定位模块定位并上传控制模块；雷达测速模块检测速度并上传控制模块；加速度检测模块检测加速度并上传控制模块；控制模块对高铁定位并通过数据接口电路与外部通信。本实用新型专利技术实现了高铁车辆的实时定位和位置的实时获取，而且本实用新型专利技术定位精准、维护方便、成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
高铁定位装置
本技术具体涉及一种高铁定位装置。
技术介绍
随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，高铁因其运行速度快、舒适性好、性价比高等优点，已经逐渐成为了人们日常出行的首选交通方式。也正因为如此，高铁在运行过程中对自身的各种状态就进行监控就成为了重中之重。高铁车辆在运行时，需要随时对自身的位置进行定位，从而能够有效的进行自身的控制。目前最为常用的高铁定位技术即为GPS定位技术，而GPS定位技术是全球目前为止最为成熟的定位技术。但是，高铁由于经常需要穿越隧道，因此采用GPS定位模块进行自身定位时经常遇到隧道中GPS没有信号或者信号非常微弱的情况，因此单独的GPS定位模块无法准确、持续地进行高铁车辆定位。正因如此，现在已经开始采用GPS+陀螺仪+加速度计组成的惯导系统进行高铁车辆的位置定位，由于惯导系统不存在信号盲区等问题，因此惯导系统能够较好的完成高铁车辆的位置定位。但是，惯导系统却存在成本高昂的问题，而且其均存在累积误差，因此在高铁定位时其定位精度相对较低，此外惯导系统的维护也非常麻烦。
技术实现思路
本技术的目的之一在于提供一种定位精准、维护方便、成本低廉的高铁定位装置。本技术提供的这种高铁定位装置，包括电源模块，第一GNSS定位模块，第一控制模块和数据接口电路，还包括雷达测速模块和加速度检测模块；电源模块用于为所述高铁定位装置供电；第一GNSS定位模块用于采用全球卫星定位系统对高铁进行实时定位并将定位信息上传第一控制模块；雷达测速模块安装在高铁车辆车顶，用于对隧道洞壁或高铁架空线缆发射雷达波并接收隧道洞壁或高铁架空线缆反射的雷达波，从而对高铁车辆的运行速度进行检测并将检测信息上传第一控制模块；加速度检测模块安装在车体上，用于检测高铁车辆的运行加速度信息并将检测信息上传第一控制模块；第一控制模块用于根据接收的高铁车辆的GNSS定位信息、车辆速度信息和车辆运行加速度信息对高铁进行定位，并将定位信息和所述高铁定位装置的工作状态信息通过接口电路与外部进行数据通信。所述的高铁定位装置还包括外扩DDR模块；外扩DDR模块与第一控制模块连接，用于储存和运行高铁定位装置的程序。所述的高铁定位装置还包括外扩FLASH模块；外扩FLASH模块与第一控制模块连接，用于储存高铁定位装置的数据。所述的GNSS定位模块为GPS定位模块、GLONASS定位模块、GALILEO定位模块或北斗定位模块。所述的第一控制模块采用型号为XC7Z020CLG484I的SOC芯片构成的第一控制模块。所述的数据接口电路包括以太网数据接口电路、串口数据接口电路和4G通信电路。所述的雷达测速模块采用型号为ER-CR的雷达测速模块。所述的加速度检测模块采用型号为MMA7361的三轴加速度计检测模块。所述的加速度检测模块包括加速度传感器和AD转换电路；加速度传感器有三个，以X-Y-Z轴的方式安装在高铁车辆机壳的三个轴面上并检测高铁车辆的在三个方向上的加速度，所述三轴加速度传感器中的X轴为高铁车辆前进方向，Z轴为重力方向，Y轴与X、Z轴成右手坐标系，并将检测到的加速度信息通过AD转换电路上传第一控制模块。所述的加速度传感器采用型号为JB4的石英加速度传感器。所述的AD转换电路采用型号为AD7609的AD转换芯片构成的电路。所述的高铁定位装置还包括第二GNSS定位模块、第二控制模块和CPLD信号转换电路；第二GNSS定位模块与第二控制模块直接连接，雷达测速模块、加速度检测模块和数据接口电路通过CPLD信号转换电路同时连接第一控制模块化和第二控制模块；第一控制模块和第二控制模块采用总线连接并通信；第一控制模块和第二控制模块互为冗余备份，第一GNSS定位模块和第二GNSS定位模块互为冗余备份。本技术提供的这种高铁定位装置，通过雷达测速传感器和加速度传感器获取高铁车辆的速度信息和加速度信息，并结合现有的GNSS定位方式，克服了传统高铁定位时遇到隧道等无GNSS信号则无法对高铁车辆进行定位的缺点，从而实现了高铁车辆全路段的实时定位和位置的实时获取，而且本技术定位精准、维护方便、成本低廉。附图说明图1为本技术的高铁定位装置的功能模块图。具体实施方式如图1所示为本技术的高铁定位装置的功能模块图：本技术提供的这种高铁定位装置，包括电源模块，第一GNSS定位模块，第一控制模块、数据接口电路、雷达测速模块、加速度检测模块、第二GNSS定位模块、第二控制模块、CPLD信号转换电路、外扩DDR模块和外扩FLASH模块；电源模块用于为所述高铁定位装置供电；第一GNSS定位模块用于采用全球卫星定位系统对高铁进行实时定位并将定位信息上传第一控制模块；雷达测速模块安装在高铁车辆车顶，用于对隧道洞壁或高铁架空线缆发射雷达波并接收隧道洞壁或高铁架空线缆反射的雷达波，从而对高铁车辆的运行速度进行检测并将检测信息上传第一控制模块；加速度检测模块安装在车体上，用于检测高铁车辆的运行加速度信息并将检测信息上传第一控制模块；第一控制模块用于根据接收的高铁车辆的GNSS定位信息、车辆速度信息和车辆运行加速度信息对高铁进行定位，并将定位信息和所述高铁定位装置的工作信息通过数据接口电路与外部进行数据通信；第二GNSS定位模块与第二控制模块直接连接，雷达测速模块、加速度检测模块和数据接口电路通过CPLD信号转换电路同时连接第一控制模块化和第二控制模块；第一控制模块和第二控制模块采用总线连接并通信；第一控制模块和第二控制模块互为冗余备份，第一GNSS定位模块和第二GNSS定位模块互为冗余备份；外扩DDR模块与第一(或第二)控制模块连接，用于储存和运行高铁定位装置的程序；外扩FLASH模块与第一(或第二)控制模块连接，用于储存高铁定位装置的数据。GNSS定位模块可以采用GPS定位模块、GLONASS定位模块、GALILEO定位模块或北斗定位模块；第一和第二控制模块采用型号为XC7Z020CLG484I的SOC芯片构成的控制模块；数据接口电路包括以太网数据接口电路、串口数据接口电路和4G通信电路；雷达测速模块采用型号为ER-CR的雷达测速模块；加速度检测模块可以有两种方案：一种为采用型号为MMA7361的三轴加速度计检测模块；另一种则包括加速度传感器和AD转换电路；加速度传感器有三个，以X-Y-Z轴的方式安装在高铁车辆机壳的三个轴面上并检测高铁车辆的在三个方向上的加速度，所述三轴加速度传感器中的X轴为高铁车辆前进方向，Z轴为重力方向，Y轴与X、Z轴成右手坐标系，并将检测到的加速度信息通过AD转换电路上传第一控制模块，加速度传感器采用型号为JB4的石英加速度传感器，而AD转换电路采用型号为AD7609的AD转换芯片构成的电路。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高铁定位装置，其特征在于包括电源模块，第一GNSS定位模块，第一控制模块和数据接口电路，还包括雷达测速模块和加速度检测模块；电源模块用于为所述高铁定位装置供电；第一GNSS定位模块用于采用全球卫星定位系统对高铁进行实时定位并将定位信息上传第一控制模块；雷达测速模块安装在高铁车辆车顶，用于对隧道洞壁或高铁架空线缆发射雷达波并接收隧道洞壁或高铁架空线缆反射的雷达波，从而对高铁车辆的运行速度进行检测并将检测信息上传第一控制模块；加速度检测模块安装在车体上，用于检测高铁车辆的运行加速度信息并将检测信息上传第一控制模块；第一控制模块用于根据接收的高铁车辆的GNSS定位信息、车辆速度信息和车辆运行加速度信息对高铁进行定位，并将定位信息和所述高铁定位装置的工作状态信息通过接口电路与外部进行数据通信。

【技术特征摘要】
1.一种高铁定位装置，其特征在于包括电源模块，第一GNSS定位模块，第一控制模块和数据接口电路，还包括雷达测速模块和加速度检测模块；电源模块用于为所述高铁定位装置供电；第一GNSS定位模块用于采用全球卫星定位系统对高铁进行实时定位并将定位信息上传第一控制模块；雷达测速模块安装在高铁车辆车顶，用于对隧道洞壁或高铁架空线缆发射雷达波并接收隧道洞壁或高铁架空线缆反射的雷达波，从而对高铁车辆的运行速度进行检测并将检测信息上传第一控制模块；加速度检测模块安装在车体上，用于检测高铁车辆的运行加速度信息并将检测信息上传第一控制模块；第一控制模块用于根据接收的高铁车辆的GNSS定位信息、车辆速度信息和车辆运行加速度信息对高铁进行定位，并将定位信息和所述高铁定位装置的工作状态信息通过接口电路与外部进行数据通信。2.根据权利要求1所述的高铁定位装置，其特征在于还包括外扩DDR模块；外扩DDR模块与第一控制模块连接，用于储存和运行高铁定位装置的程序。3.根据权利要求1所述的高铁定位装置，其特征在于所述的高铁定位装置还包括外扩FLASH模块；外扩FLASH模块与第一控制模块连接，用于储存高铁定位装置的数据。4.根据权利要求1所述的高铁定位装置，其特征在于所述的GNSS定位模块为GPS定位模块、GLONASS定位模块、GALILEO定位模块或北斗定位模块。5.根据权利要求1～4之一所述的高铁定位装置，其特征在于所述的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：方元坤，张传胜，袁卫忠，周惠根，许良晓，
申请(专利权)人：湖南迈克森伟电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43