用于隧道的导航信息仿真系统技术方案

一种用于隧道的导航信息仿真系统，包括：至少一个卫星信号模拟器，用于生成仿真导航信号并通过漏缆发送至目标列车，其中，相邻两个所述卫星信号模拟器之间通过光纤线缆组连接；综合控制系统，用于通过光纤线缆向所述至少一个卫星信号模拟器发送启动仿真命令、星历信息与实时时间，实现在隧道内进行导航定位连续仿真，从而可以低成本地解决列车在隧道内的定位结果丢失和时间不连续的问题。

Navigation Information Simulation System for Tunnel

A navigation information simulation system for tunnels includes at least one satellite signal simulator for generating simulation navigation signals and transmitting them to the target train through leaky cables, in which two adjacent satellite signal simulators are connected by a fiber optic cable group, and an integrated control system for transmitting startup imitation to the at least one satellite signal simulator via a fiber optic cable. Real commands, ephemeris information and real-time time time are used to realize continuous simulation of navigation and positioning in tunnels, which can solve the problem of loss of positioning results and time discontinuity of trains in tunnels at low cost.

【技术实现步骤摘要】
用于隧道的导航信息仿真系统
本申请涉及导航
，尤其涉及一种用于隧道的导航信息仿真系统。
技术介绍
目前铁路沿线具有很多长度较长的隧道，在隧道内部导航卫星信号不可见，列车进入隧道后会因接收不到导航卫星信号，造成接收机失锁，即，无定位结果和时间信息输出。相关技术中，为了避免接收机失锁，通常采用WiFi定位或伪卫星定位等。但是，效果均不有理想，其中，WiFi定位不能帮助导航接收机定位，伪卫星则需要密集布设多个，而且受远近效应和多径效应的影响严重。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于隧道的导航信号仿真系统，能够实现在隧道内进行导航定位连续仿真，从而可以低成本地解决列车在隧道内的定位结果丢失和时间不连续的问题。为达到上述目的，本专利技术一方面实施例提出了一种用于隧道的导航信号仿真系统，包括：至少一个卫星信号模拟器，用于生成仿真导航信号并通过漏缆发送至目标列车，其中，相邻两个所述卫星信号模拟器之间通过光纤线缆组连接；综合控制系统，用于通过光纤线缆向所述至少一个卫星信号模拟器发送启动仿真命令、星历信息与实时时间。根据本专利技术的一个实施例，所述的用于隧道的导航信号仿真系统，还包括：授时接收机，用于接收实际对天卫星信号，并解算出实时时间和卫星星历，所述授时接收机与所述综合控制系统通过串口相连，以将实时时间和卫星星历发送至所述综合控制系统。根据本专利技术的一个实施例，所述授时接收机还通过光纤线缆组与所述卫星信号模拟器相连，以向所述卫星信号模拟器发送秒脉冲信号和频标信号，所述卫星信号模拟器根据所述秒脉冲信号生成所述仿真导航信号。根据本专利技术的一个实施例，所述综合控制系统还用于：根据所述至少一个卫星信号模拟器的实际坐标获取每个卫星信号模拟器的秒脉冲信号修正值，并将所述实际坐标与所述秒脉冲信号修正值发送至所述至少一个卫星信号模拟器。根据本专利技术的一个实施例，所述至少一个卫星信号模拟器还用于：根据所述实时时间、所述秒脉冲信号和所述秒脉冲信号修正值进行本地守时，以在对齐于所述授时接收机发送所述秒脉冲信号时生成所述仿真导航信号。根据本专利技术的一个实施例，所述至少一个卫星信号模拟器，具体用于：根据所述实时时间和所述星历信息进行参数拟合获取卫星位置；根据所述实际坐标与误差模型获取伪距参数；根据所述卫星位置、所述伪距参数、导航信号功率参数以及导航电文生成仿真导航信号。根据本专利技术的一个实施例，所述光纤线缆组将所述至少一个卫星信号模拟器连接成菊花链形式。根据本专利技术的一个实施例，所述光纤线缆组包括第一光纤线缆组和第二光纤线缆组，所述第一光纤线缆组用于传输秒脉冲信号，所述第二光纤线缆组用于传输频标信号。根据本专利技术的实施例的用于隧道的导航信号仿真系统，使得可以在不改变列车上导航接收机的前提下，实现在隧道内进行导航定位连续仿真，从而可以低成本地解决列车在隧道内的定位结果丢失和时间不连续的问题。附图说明图1为本专利技术实施例的用于隧道的导航信号仿真系统的方框示意图；图2为本专利技术一个实施例的用于隧道的导航信号仿真系统的方框示意图；图3为本专利技术一个具体实施例的用于隧道的导航信号仿真系统的方框示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。在附图中示出了根据本专利技术实施例的层结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。以下将参照附图更详细地描述本专利技术。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。在下文中描述了本专利技术的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本专利技术。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本专利技术。除非在下文中特别指出，半导体器件中的各个部分可以由本领域的技术人员公知的材料构成。下面结合附图来描述本专利技术实施例的用于隧道的导航信号仿真系统。图1为本专利技术实施例的用于隧道的导航信号仿真系统的方框示意图。如图1所示，本专利技术实施例的用于隧道的导航信号仿真系统100，包括：至少一个卫星信号模拟器10和综合控制系统20。其中，至少一个卫星信号模拟器10用于生成仿真导航信号并通过漏缆发送至目标列车，其中，相邻两个卫星信号模拟器10之间通过光纤线缆组连接；综合控制系统20用于通过光纤线缆向至少一个卫星信号模拟器发送启动仿真命令、星历信息与实时时间TOD(TimeOfDay)。需要说明的是，用于通过轨道列车(包括普通列车、动车和高铁等列车类交通工具)的隧道铺设有漏缆，电磁波在漏缆内部纵向传播同时通过槽孔向外界辐射电磁波；外界的电磁场也可通过槽孔感应到漏缆内部。还需要说明的是，至少一个卫星信号模拟器10可在隧道内按照预设距离布设，例如，在一段2000米的隧道内，为了使定位结果误差小于20米，可布设100台卫星信号模拟器10，其中，第一台卫星信号模拟器10距隧道口10米，其余各卫星信号模拟器10之间间隔20米，相邻两个卫星信号模拟器10之间通过光纤线缆组连接。应当理解的是，由于漏缆的长度有限，因此，在2000米的隧道内，还可布设100根漏缆，其中，每根漏缆对应一台卫星信号模拟器。也就是说，本专利技术实施例通过在隧道内布设一个综合控制系统20，然后综合控制系统20通过光纤线缆向至少一个卫星信号模拟器10发送启动仿真命令、星历信息与实时时间，至少一个卫星信号模拟器10通过光纤线缆接收启动仿真命令，并在接收到启动仿真命令后，根据星历信息与实时时间生成仿真导航信号，再通过漏缆发送至目标列车。由此，卫星信号模拟器通过电磁波将仿真导航信号发送至漏缆，再由漏缆将仿真导航信号发送至目标列车，使得可以在不改变列车上导航接收机的前提下，通过利用隧道内已有的漏缆，实现在隧道内进行导航定位连续仿真，从而可以低成本地解决列车在隧道内的定位结果丢失和时间不连续的问题。进一步地，光纤线缆组将至少一个卫星信号模拟器连接成菊花链形式。更进一步地，光纤线缆组包括第一光纤线缆组和第二光纤线缆组，第一光纤线缆组用于传输秒脉冲信号1pps，第二光纤线缆组用于传输频标信号。其中，在本专利技术实施例中，频标信号为10MHz频标信号。也就是说，任意相邻的两个卫星信号模拟器之间连接有两根光纤线缆，分别属于第一光纤线缆组和第二光纤线缆组，具体地，两根光纤线缆分别用于传输秒脉冲信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于隧道的导航信号仿真系统，其特征在于，包括：至少一个卫星信号模拟器，用于生成仿真导航信号并通过漏缆发送至目标列车，其中，相邻两个所述卫星信号模拟器之间通过光纤线缆组连接；综合控制系统，用于通过光纤线缆向所述至少一个卫星信号模拟器发送启动仿真命令、星历信息与实时时间。

【技术特征摘要】
1.一种用于隧道的导航信号仿真系统，其特征在于，包括：至少一个卫星信号模拟器，用于生成仿真导航信号并通过漏缆发送至目标列车，其中，相邻两个所述卫星信号模拟器之间通过光纤线缆组连接；综合控制系统，用于通过光纤线缆向所述至少一个卫星信号模拟器发送启动仿真命令、星历信息与实时时间。2.根据权利要求1所述的用于隧道的导航信号仿真系统，其特征在于，还包括：授时接收机，用于接收实际对天卫星信号，并解算出实时时间和卫星星历，所述授时接收机与所述综合控制系统通过串口相连，以将实时时间和卫星星历发送至所述综合控制系统。3.根据权利要求2所述的用于隧道的导航信息仿真系统，其特征在于，所述授时接收机还通过光纤线缆组与所述卫星信号模拟器相连，以向所述卫星信号模拟器发送秒脉冲信号和频标信号，所述卫星信号模拟器根据所述秒脉冲信号生成所述仿真导航信号。4.根据权利要求3所述的用于隧道的导航信息仿真系统，其特征在于，所述综合控制系统还用于：根据所述至少一个卫星信号模拟器的实际坐标获取每个卫星信号模拟器的秒脉冲信号修...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇虎，
申请(专利权)人：湖南卫导信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43