基于同步直线电机定子线圈的管道列车定位方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种基于同步直线电机定子线圈的管道列车定位方法及系统，将铺设在真空管道中的同步直线电机定子线圈作为信号接收线圈，管道列车上设置信号发射线圈，当发射线圈沿同步直线电机定子线圈移动时，发射的高频信号被同步直线电机定子线圈接收，该方法包括：获取同步直线电机的n相定子线圈的接收信号幅值以及n相定子线圈之间的波形关系；根据定子线圈的线圈长度以及相邻定子线圈之间的间距，计算n相定子线圈中当前接收信号幅值最大的目标定子线圈的第一位置信息；根据n相定子线圈之间的波形关系确定发射线圈和目标定子线圈的相对位置信息；根据第一位置信息和相对位置信息确定管道列车的当前位置，准确地实现管道列车定位。

【技术实现步骤摘要】
基于同步直线电机定子线圈的管道列车定位方法及系统
本专利技术涉及电磁推进
，尤其涉及一种基于同步直线电机定子线圈的管道列车定位方法及系统。
技术介绍
随着国民经济的飞速发展，各种交通工具的当前效力已经不能满足人们的特殊需求。目前，一种新的交通工具“管道列车”已经受到越来越多的关注。“管道列车”即低真空管道里的悬浮列车(磁悬浮+低真空模式)，相比传统高铁，高速管道运输工具运行速度提升了4-10倍；相比现有民航客机，速度提升了2-5倍，是人类对交通工具速度极致追求的一大进步。管道列车是一种具有封闭轨道的列车，在封闭轨道中如何进行列车定位具有重要意义。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提出了一种基于同步直线电机定子线圈的管道列车定位方法及系统，能够准确地实现管道列车定位。本专利技术实施例提供了一种基于同步直线电机定子线圈的管道列车定位方法，将铺设在真空管道中的同步直线电机定子线圈作为信号接收线圈，管道列车上设置信号发射线圈，当发射线圈沿同步直线电机定子线圈移动时，发射的高频信号被同步直线电机定子线圈接收，所述方法包括：获取同步直线电机的n相定子线圈的接收信号幅值以及n相定子线圈之间的波形关系；根据定子线圈的线圈长度以及相邻定子线圈之间的间距，计算n相定子线圈中当前接收信号幅值最大的目标定子线圈的第一位置信息；根据n相定子线圈之间的波形关系确定所述发射线圈和所述目标定子线圈的相对位置信息；根据所述第一位置信息和相对位置信息确定所述管道列车的当前位置。其中，所述方法还包括：获取所述同步直线电机的n相定子线圈接收到的高频信号，所述高频信号中承载有管道列车向地面发送的通信信号；对所述高频信号进行解调处理，以获取所述通信信号。其中，所述根据n相定子线圈之间的波形关系确定所述发射线圈和所述目标定子线圈的相对位置信息，包括：根据n相定子线圈之间的波形关系确定当所述目标定子线圈接收信号幅值最大时，沿管道列车行驶方向上的相邻定子线圈所接收信号的幅值；根据所述目标定子线圈接收信号幅值最大值和相邻定子线圈所接收信号的幅值的差值，确定所述发射线圈和所述目标定子线圈的相对位置信息。其中，所述方法还包括：根据n相定子线圈之间的波形关系确定所述目标定子线圈和沿管道列车行驶方向上的相邻定子线圈所接收信号的相位时间差；根据相邻定子线圈之间的间距以及所述相位时间差计算管道列车的行驶速度。本专利技术另一方面提供了一种基于同步直线电机定子线圈的管道列车定位系统，包括铺设在真空管道中的同步直线电机定子线圈、设置在管道列车上的发射线圈以及管道列车定位装置；所述发射线圈，用于当管道列车沿同步直线电机定子线圈移动时，发射高频信号；所述铺设在真空管道中的同步直线电机定子线圈作为信号接收线圈，用于接收所述发射线圈发射的高频信号；所述管道列车定位装置，包括：获取模块，用于获取同步直线电机的n相定子线圈的接收信号幅值以及n相定子线圈之间的波形关系；第一计算模块，用于根据定子线圈的线圈长度以及相邻定子线圈之间的间距，计算n相定子线圈中当前接收信号幅值最大的目标定子线圈的第一位置信息；第二计算模块，用于根据n相定子线圈之间的波形关系确定所述发射线圈和所述目标定子线圈的相对位置信息；第三计算模块，用于根据所述第一位置信息和相对位置信息确定所述管道列车的当前位置。其中，所述管道列车定位装置，还包括：通信模块，用于获取所述同步直线电机的n相定子线圈接收到的高频信号，所述高频信号中承载有管道列车向地面发送的通信信号；对所述高频信号进行解调处理，以获取所述通信信号。其中，所述第二计算模块，具体用于根据n相定子线圈之间的波形关系确定当所述目标定子线圈接收信号幅值最大时，沿管道列车行驶方向上的相邻定子线圈所接收信号的幅值；根据所述目标定子线圈接收信号幅值最大值和相邻定子线圈所接收信号的幅值的差值，确定所述发射线圈和所述目标定子线圈的相对位置信息。其中，所述管道列车定位装置，还包括：测速模块，用于根据n相定子线圈之间的波形关系确定所述目标定子线圈和沿管道列车行驶方向上的相邻定子线圈所接收信号的相位时间差；根据相邻定子线圈之间的间距以及所述相位时间差计算管道列车的行驶速度。此外，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上任一所述方法的步骤。此外，本专利技术还提供了一种设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上任一所述方法的步骤。本专利技术实施例提供的基于同步直线电机定子线圈的管道列车定位方法及系统，在管道列车上设置的发射线圈，以发射高频信号，将同步直线电机定子线圈作为高频信号接收线圈，并根据同步直线电机定子线圈之间信号强度的分布，得到发射线圈和定子线圈的相对位置，从而得到列车的位置信息，实现管道列车定位。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例的基于同步直线电机定子线圈的管道列车定位方法的流程图；图2为本专利技术实施例中定子线圈和发射线圈的位置示意图；图3为本专利技术实施例中发射线圈所属发射电路的示意图；图4为本专利技术实施例中定子线圈所属接收电路的示意图；图5-1为本专利技术实施例中单相定子线圈信号强度波形示意图；图5-2为本专利技术实施例中相邻定子线圈信号强度波形示意图；图6为本专利技术实施例的管道列车定位装置的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于同步直线电机定子线圈的管道列车定位方法，其特征在于，将铺设在真空管道中的同步直线电机定子线圈作为信号接收线圈，管道列车上设置信号发射线圈，当发射线圈沿同步直线电机定子线圈移动时，发射的高频信号被同步直线电机定子线圈接收，所述方法包括：/n获取同步直线电机的n相定子线圈的接收信号幅值以及n相定子线圈之间的波形关系；/n根据定子线圈的线圈长度以及相邻定子线圈之间的间距，计算n相定子线圈中当前接收信号幅值最大的目标定子线圈的第一位置信息；/n根据n相定子线圈之间的波形关系确定所述发射线圈和所述目标定子线圈的相对位置信息；/n根据所述第一位置信息和相对位置信息确定所述管道列车的当前位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于同步直线电机定子线圈的管道列车定位方法，其特征在于，将铺设在真空管道中的同步直线电机定子线圈作为信号接收线圈，管道列车上设置信号发射线圈，当发射线圈沿同步直线电机定子线圈移动时，发射的高频信号被同步直线电机定子线圈接收，所述方法包括：
获取同步直线电机的n相定子线圈的接收信号幅值以及n相定子线圈之间的波形关系；
根据定子线圈的线圈长度以及相邻定子线圈之间的间距，计算n相定子线圈中当前接收信号幅值最大的目标定子线圈的第一位置信息；
根据n相定子线圈之间的波形关系确定所述发射线圈和所述目标定子线圈的相对位置信息；
根据所述第一位置信息和相对位置信息确定所述管道列车的当前位置。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述同步直线电机的n相定子线圈接收到的高频信号，所述高频信号中承载有管道列车向地面发送的通信信号；
对所述高频信号进行解调处理，以获取所述通信信号。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据n相定子线圈之间的波形关系确定所述发射线圈和所述目标定子线圈的相对位置信息，包括：
根据n相定子线圈之间的波形关系确定当所述目标定子线圈接收信号幅值最大时，沿管道列车行驶方向上的相邻定子线圈所接收信号的幅值；
根据所述目标定子线圈接收信号幅值最大值和相邻定子线圈所接收信号的幅值的差值，确定所述发射线圈和所述目标定子线圈的相对位置信息。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据n相定子线圈之间的波形关系确定所述目标定子线圈和沿管道列车行驶方向上的相邻定子线圈所接收信号的相位时间差；
根据相邻定子线圈之间的间距以及所述相位时间差计算管道列车的行驶速度。


5.一种基于同步直线电机定子线圈的管道列车定位系统，其特征在于，包括铺设在真空管道中的同步直线电机定子线圈、设置在管道列车上的发射线圈以及管道列车定位装置；
所述发射线圈，用于当管道列车沿同步直线电机定子线圈移动时，发射高频信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹东升，毛凯，张艳清，陈松，谭浩，王慕昊，张庆杰，查小菲，郭永勇，陈慧星，李萍，
申请(专利权)人：中国航天科工飞航技术研究院中国航天海鹰机电技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11