列车定位方法、电子设备、存储介质和程序产品技术

本发明专利技术提供一种列车定位方法、电子设备、存储介质和程序产品，该方法包括：获取超宽带UWB模块的第一定位数据，并获取惯性导航系统INS模块的第二定位数据，UWB模块包括部署于目标列车的UWB标签和至少三个部署于列车轨道沿线的UWB基站，INS模块部署于目标列车；对第一定位数据和第二定位数据进行融合，得到目标列车的定位数据。本发明专利技术通过UWB模块的第一定位数据可以弥补INS模块随时间累积后的误差，从而提高列车定位的精确度。而提高列车定位的精确度。而提高列车定位的精确度。

【技术实现步骤摘要】
列车定位方法、电子设备、存储介质和程序产品


[0001]本专利技术涉及轨道交通
，尤其涉及一种列车定位方法、电子设备、存储介质和程序产品。

技术介绍

[0002]列车定位技术在轨道交通中有着重要的应用。例如，在自动监控系统中，获取列车精确的位置信息不仅是迅速、有效指挥的基础，还是列车进站时精确停车的保证，从而确保轨道交通的服务质量。
[0003]目前，列车通常采用里程计和应答器的定位方法，该方法通过在列车的轮轴上安装里程计，利用里程计测量车轮的转速和转数，据此计算出列车的速度和行驶的距离，从而得到列车的相对位置信息，同时，通过在地面每隔一段距离安装应答器，当列车经过时，为列车提供绝对位置信息。然而，由于车轮磨损、车轮空转、滑行等原因，极易造成距离存在计算误差，并且该误差存在累积的特性，因此，里程计的定位方法无法实现精确定位；此外，利用应答器为列车提供绝对位置信息，必须依赖轨道信号的数据输入才能正常工作，而信号传输可能存在异常，例如，在途经道岔时，如果没有信号系统通知道岔闭合的方向，则无法实现列车的定位，因此，应答器的定位方法无法实现稳定定位，进而无法实现精确定位。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种列车定位方法、电子设备、存储介质和程序产品，用以解决现有技术中无法实现精确定位的缺陷，实现高精确度的列车定位。
[0005]本专利技术提供一种列车定位方法，包括：
[0006]获取超宽带UWB模块的第一定位数据，并获取惯性导航系统INS模块的第二定位数据，所述UWB模块包括部署于目标列车的UWB标签和至少三个部署于列车轨道沿线的UWB基站，所述INS模块部署于所述目标列车；
[0007]对所述第一定位数据和所述第二定位数据进行融合，得到所述目标列车的定位数据。
[0008]根据本专利技术提供的一种列车定位方法，所述获取超宽带UWB模块的第一定位数据，包括：
[0009]确定所述UWB模块的各UWB基站与所述UWB模块的UWB标签之间的相对距离；
[0010]将各所述相对距离确定为所述第一定位数据。
[0011]根据本专利技术提供的一种列车定位方法，所述获取超宽带UWB模块的第一定位数据，包括：
[0012]确定所述UWB模块的各UWB基站与所述UWB模块的UWB标签之间的相对距离；
[0013]基于所述各UWB基站的坐标、所述各UWB基站的离地高度和各所述相对距离，确定所述第一定位数据。
[0014]根据本专利技术提供的一种列车定位方法，任一UWB基站与所述UWB标签之间的相对距
离基于如下步骤确定：
[0015]获取所述任一UWB基站的请求信号发送时刻，以及所述任一UWB基站的响应信号接收时刻；
[0016]获取所述UWB标签的请求信号接收时刻，以及所述UWB标签的响应信号发送时刻；
[0017]基于所述请求信号发送时刻、所述请求信号接收时刻、所述响应信号发送时刻和所述响应信号接收时刻进行计算，计算得到所述任一UWB基站与所述UWB标签之间的相对距离。
[0018]根据本专利技术提供的一种列车定位方法，所述任一UWB基站与所述UWB标签之间的相对距离的计算公式如下所示：
[0019]d＝c*T；
[0020]其中，d为所述任一UWB基站与所述UWB标签之间的相对距离，c为光速，T＝[(T4
‑
T1)
‑
(T3
‑
T2)]/2，T4为所述响应信号接收时刻，T1为所述请求信号发送时刻，T3为所述响应信号发送时刻，T2为所述请求信号接收时刻。
[0021]根据本专利技术提供的一种列车定位方法，所述基于所述各UWB基站的坐标、所述各UWB基站的离地高度和各所述相对距离，确定所述第一定位数据，包括：
[0022]基于所述各UWB基站的离地高度和各所述相对距离，确定所述各UWB基站与所述UWB标签之间的水平距离；
[0023]基于所述各UWB基站的坐标和各所述水平距离，以及三边定位算法，确定所述第一定位数据。
[0024]根据本专利技术提供的一种列车定位方法，所述对所述第一定位数据和所述第二定位数据进行融合，得到所述目标列车的定位数据，包括：
[0025]采用无迹卡尔曼滤波算法，对所述第一定位数据和所述第二定位数据进行融合，得到所述目标列车的定位数据。
[0026]本专利技术还提供一种电子设备，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述任一种所述列车定位方法的步骤。
[0027]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述列车定位方法的步骤。
[0028]本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述列车定位方法的步骤。
[0029]本专利技术提供的列车定位方法、电子设备、存储介质和程序产品，获取超宽带UWB模块的第一定位数据，并获取惯性导航系统INS模块的第二定位数据，UWB模块包括部署于目标列车的UWB标签和至少三个部署于列车轨道沿线的UWB基站，INS模块部署于目标列车；对第一定位数据和第二定位数据进行融合，得到目标列车的定位数据。通过上述方式，利用UWB模块具有分辨率高、低功耗、穿透力强、对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、强抗干扰能力的优点，确保第一定位数据的定位精度，之后，使用第一定位数据修正INS模块的第二定位数据，弥补UWB模块受环境因素产生的误差提高列车定位的精确度。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术提供的列车定位方法的流程示意图之一；
[0032]图2为本专利技术提供的列车定位方法的流程示意图之二；
[0033]图3为本专利技术提供的双向时间飞行方法的流程示意图；
[0034]图4为本专利技术提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作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。
[0036]列车定位技术在轨道交通中有着重要的应用。例如，在自动监控系统中，获取列车精确的位置信息不仅是迅速、有效指挥的基础，还是列车进站时精确停车的保证，从而确保轨道交通的服务质量。
[0037]目前，列车通常采用里程计和应答器的定位方法，该方法通过在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种列车定位方法，其特征在于，包括：获取超宽带UWB模块的第一定位数据，并获取惯性导航系统INS模块的第二定位数据，所述UWB模块包括部署于目标列车的UWB标签和至少三个部署于列车轨道沿线的UWB基站，所述INS模块部署于所述目标列车；对所述第一定位数据和所述第二定位数据进行融合，得到所述目标列车的定位数据。2.根据权利要求1所述的列车定位方法，其特征在于，所述获取超宽带UWB模块的第一定位数据，包括：确定所述UWB模块的各UWB基站与所述UWB模块的UWB标签之间的相对距离；将各所述相对距离确定为所述第一定位数据。3.根据权利要求1所述的列车定位方法，其特征在于，所述获取超宽带UWB模块的第一定位数据，包括：确定所述UWB模块的各UWB基站与所述UWB模块的UWB标签之间的相对距离；基于所述各UWB基站的坐标、所述各UWB基站的离地高度和各所述相对距离，确定所述第一定位数据。4.根据权利要求2或3所述的列车定位方法，其特征在于，任一UWB基站与所述UWB标签之间的相对距离基于如下步骤确定：获取所述任一UWB基站的请求信号发送时刻，以及所述任一UWB基站的响应信号接收时刻；获取所述UWB标签的请求信号接收时刻，以及所述UWB标签的响应信号发送时刻；基于所述请求信号发送时刻、所述请求信号接收时刻、所述响应信号发送时刻和所述响应信号接收时刻进行计算，计算得到所述任一UWB基站与所述UWB标签之间的相对距离。5.根据权利要求4所述的列车定位方法，其特征在于，所述任一UWB基站与所述UWB标签之间的相对距离的计算公式如下所示：d＝c*T；其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐硕，耿鹏，王紫成，周俊辉，郭俊垚，方伟，赵优，孙鹏远，
申请(专利权)人：通号城市轨道交通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：