【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道交通，特别涉及一种单轴加速度计动态校准方法及系统。
技术介绍
1、列车具有运行速度高、载重大、制动距离较长的特点，当发现前方异常(如有列车停车)，仅依靠肉眼观察不可避免会发生安全事故。列控系统通过技术手段管理列车运行，让列车保持运行间隔，即使前方列车突然停车，后车也不会造成“追尾事故”。而列车测速定位技术则是列控系统中的核心基础功能，列车的测速定位是否准确安全直接决定了整个列控系统的安全性和效率。
2、列车测速定位技术包含测量列车速度和确定列车位置两个方面功能。当前国内外列控系统的测速定位功能普遍采用了速度传感器作为基础配置，但速度传感器对列车运行过程中的空转打滑较为敏感，会产生较大的测速测距误差，从而影响车载atp(automatictrain protection列车自动防护系统)的定位精度，进而影响列控系统的正常工作。因此在测速定位单元一般会增加至少一个单轴加速度计来进行空转打滑检测和补偿，提高列控系统测速定位的精度，可高列控系统的运行效率。
3、加速度计的测量值中会包含重力加速度在加速度计测量轴方向上的分量，安装时一般要求加速度计的测量轴与列车运行方向一致，并且与水平轴的夹角尽量小。但受到安装条件和安装精度的限制，一方面加速度计安装后进行角度的调整较为困难，另一方面调整后的精度很难保证。即使在初次安装时能够保证较高的安装精度，但列车运行时存在不同程度的针对，一段时间后加速度计的安装角度会发生变化。即使初次安装时对加速度计的安装角度进行静态校正，由于安装角度的变化依然会影响列控系统
4、当前列控车载在使用加速度计时难以避免的存在一个随列车运行时间变化的偏差，如何克服该偏差，提高对列车进行测速定位的准确性，是目前急需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种单轴加速度计动态校准方法及系统，能够在列控系统正常运行时，对车载单轴加速度计的测量值进行动态实时校准补偿，大大减小加速度计测量轴的安装角度随时间变化导致的测量误差，提高列控系统测速定位的精度。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供一种单轴加速度计动态校准方法，包含步骤：
3、s1、车载安全平台上电，读取所述平台内存储的加速度校正值，并加载至所述平台的处理模块；进入s2；
4、s2、所述处理模块基于车载单轴加速度计的测量值、车载速度传感器的测量值，判断所述加速度校正值是否需要更新；若是，进入s3；若否，进入s4；
5、s3、处理模块基于所述单轴加速度计的测量值、所述速度传感器的测量值、列车所在位置的坡度信息，更新加速度校正值，进入s4；
6、s4、处理模块基于加速度校正值、列车所在位置的坡度信息，计算得到校正后的列车加速度值；重复步骤s2至s4。
7、可选的，步骤s1中，平台还判断读取的加速度校正值的有效性，若有效则加载至处理模块。
8、可选的，平台内还存储有加速度校正值的校验码，平台同时读取加速度校正值和所述校验码；所述平台判断读取的加速度校正值的有效性包括：
9、s11、平台判断读取的加速度校正值是否为null，若不为null，进入s12；
10、s12、基于设定的算法，为读取的加速度校正值计算对应的校验码，若该计算结果与读取的校验码相等，则判断读取的加速度校正值有效。
11、可选的，步骤s2包括：
12、s21、计算第t-n+1至第t采集周期内，校正后的加速度计测量值平均值a_corrected_acc_average；第t采集周期为当前采集周期；
13、s22、计算第t-n+1至第t采集周期内的速传加速度平均值a_ws_average；
14、s23、判断列车的运动状态是否为设定状态；若是，进入s24；若否，进入s26；
15、s24、判断是否满足|a_corrected_acc_average-a_ws_averange|＞a1，a1为预设的差值阈值；若是，将n1更新为n1+1，进入s25；若否，进入s26；
16、s25、判断是否满足n1＞n1，n1为预设的第一计数阈值；若是，判断需要更新加速度校正值，将计数值n1清零，进入s3；若否，将t更新为t+1，进入步骤s21；
17、s26、将计数值n1清零，判断不需要更新加速度校正值，将t更新为t+1，进入s21；其中，n1的初值在车载安全平台上电时被处理单元置为0。
18、可选的，步骤s21包括：
19、s211、令a_acc_i表示单轴加速度计在第i采集周期测量的加速度值，i∈[t-n+1，t]；基于a_acc_i计算第t-n+1至第t采集周期内的加速度计测量值平均值a_acc_average；
20、s212、调用处理模块内的加速度校正值as；计算得到第t-n+1至第t采集周期内，校正后的加速度计测量值平均值a_corrected_acc_average；a_corrected_acc_average＝a_acc_average+as。
21、可选的，步骤s22包括：
22、s221、基于速度传感器在第i、i-1采集周期内测量的速度值vi、vi-1，计算得到第i采集周期的速传加速度值a_ws_i；a_ws_i＝(vi-vi-1)/t，t为采集周期的时长；
23、s222、计算得到第t-n+1至第t采集周期内，速传加速度的平均值a_ws_average，
24、可选的，步骤s3包含：
25、s31、判断列车的运动状态是否为设定状态；若是，进入步骤s32；若否，进入s34；
26、s32、计算第t-n+1至第t采集周期内，加速度计测量值的方差值a_acc_variance；判断是否满足a_acc_variance＜a2，a2为预设的方差阈值；若是，进入s33；若否，进入s34；
27、s33、将计数值n2更新为n2+1；判断是否满足n2＞n2，n2为预设的第二计数阈值；若是，进入s35；若否，将t更新为t+1，进入s31；其中，n2的初值在车载安全平台上电时被设为0；
28、s34、将计数值n2清零，将t更新为t+1，进入s31；
29、s35、更新处理模块内的加速度校正值as，将n2清零，进入s4；
30、更新后的as＝a_acc_average-a_ws_averange-ag；
31、ag＝g·sin(β)；g为重力加速度；β为更新as时，列车所在位置的坡度信息，所述坡度信息为列车所在位置的铁轨与水平面的夹角。
32、可选的，s35还包含：将更新后的加速度校正值as写入平台的novram。
33、可选的，所述设定状态包括停车状态、恒速状态、惰行状态中的任一种。
3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，包含步骤：
2.如权利要求1所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，步骤S1中，平台还判断读取的加速度校正值的有效性，若有效则加载至处理模块。
3.如权利要求2所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，平台内还存储有加速度校正值的校验码，平台同时读取加速度校正值和所述校验码；所述平台判断读取的加速度校正值的有效性包括：
4.如权利要求1所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，步骤S2包括：
5.如权利要求4所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，步骤S21包括：
6.如权利要求5所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，步骤S22包括：
7.如权利要求5所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，步骤S3包含：
8.如权利要求7所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，S35还包含：为更新后的加速度校正值as生成对应的校验码；将更新后的加速度校正值as及对应的校验码写入平台的NOVRAM。
9.如权利要求7所述的单轴加速度
10.如权利要求9所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，根据速度传感器测量的速度值判断列车是否处于停车、恒速状态；基于采集的列车牵引信息、列车制动信息，判断列车是否处于惰行状态。
11.如权利要求10所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，S4中，校正后的列车加速度值记为acorrect，acorrect＝am-as-a′g。其中，am为当前时刻单轴加速度计的测量值，a′g＝g·sin(β′)；β′为校正列车加速度值am时，列车所在位置的坡度信息。
12.如权利要求1所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，列车通过应答器获取坡度信息。
13.如权利要求1所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，列车通过轨旁的无线通信基站获取坡度信息。
14.如权利要求11所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，步骤S4还包括：通过滤波的方式消除am中的噪声。
15.一种单轴加速度计动态校准系统，其特征在于，包括：车载设备和轨旁设备；
16.如权利要求15所述的单轴加速度计动态校准系统，其特征在于，所述车载设备还包括：应答器天线和无线通信天线；所述应答器天线用于实现处理单元与应答器之间的无线通讯；所述无线通信天线用于实现处理单元与无线通信基站之间的无线通讯。
...【技术特征摘要】
1.一种单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，包含步骤：
2.如权利要求1所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，步骤s1中，平台还判断读取的加速度校正值的有效性，若有效则加载至处理模块。
3.如权利要求2所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，平台内还存储有加速度校正值的校验码，平台同时读取加速度校正值和所述校验码；所述平台判断读取的加速度校正值的有效性包括：
4.如权利要求1所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，步骤s2包括：
5.如权利要求4所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，步骤s21包括：
6.如权利要求5所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，步骤s22包括：
7.如权利要求5所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，步骤s3包含：
8.如权利要求7所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，s35还包含：为更新后的加速度校正值as生成对应的校验码；将更新后的加速度校正值as及对应的校验码写入平台的novram。
9.如权利要求7所述的单轴加速度计动态校准方法，其特征在于，所述设定状态包括停车状态、恒速状态、惰行状态中的任一种。
10.如权利要求9所述的单轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：安鸿飞，张亚忠，焦伟，欧国恩，杨文，邓昊，
申请(专利权)人：卡斯柯信号有限公司，
类型：发明
国别省市：
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