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基于多普勒雷达和编码里程计的列车组合定位系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于多普勒雷达和编码里程计的列车组合定位系统，包括编码里程计、多普勒雷达、数据采集CBK板、速度计算逻辑电路、卡尔曼滤波诊断判决逻辑电路和结果输出电路，所述的编码里程计、多普勒雷达分别与数据采集CBK板的输入端连接，所述的数据采集CBK板输出端、速度计算逻辑电路、卡尔曼滤波诊断判决逻辑电路和结果输出电路依次连接。与现有技术相比，本实用新型具有克服了里程计轮轴定位由于空转/打滑而导致列车定位不可靠的问题，同时提高了列车的定位可用性及可靠性等优点。
【专利说明】基于多普勒雷达和编码里程计的列车组合定位系统

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种列车定位系统，尤其是涉及一种基于多普勒雷达和编码里程计的列车组合定位系统。

【背景技术】
[0002]目前轨道交通中，基于轮轴测速传感器的列车定位方法较为常用，通过测量列车轮轴的转速来计算列车的速度，利用时间积分来获得列车的位移，从而计算出列车的位置。里程计轮轴测速定位方法具有测量简单、技术成熟、稳定可靠及短时相对精度较高等优点，但对基于轮轨的轨道交通，当车轮和钢轨之间的摩擦力不足时，会发生空转/打滑现象，导致测量的列车速度与实际列车速度偏差较大，甚至不可信，严重影响列车运营的可用性及安全性。
[0003]多普勒雷达利用多普勒效应来测量列车的运行速度，根据时间积分来计算出列车的位置，多普勒雷达通常安装在列车的车体上，直接测量列车的运行速度，属于非轮轴测速方法，不受列车空转/打滑的影响，技术也越来越成熟，测量精度高，但多普勒雷达测速方法比较复杂，需要考虑雷达校正、不同地面反射系数等因素，特别在列车低速运行(如:小于5km/h)时，由于多普勒效应不明显，误差会比较大。
[0004]由于单一的定位系统偶然的故障会导致整个系统无法正常工作，甚至会给系统造成灾难性的后果，例如基于里程计轮轴测速定位方法，存在由于过度打滑而造成列车失位的问题，而多种定位技术组合的优势在于能通过冗余、互补的信息为系统提供更为精确可靠的信息。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于多普勒雷达和编码里程计的列车组合定位系统，克服了里程计轮轴定位由于空转/打滑而导致列车定位不可靠的问题，同时提高了列车的定位可用性及可靠性。
[0006]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0007]—种基于多普勒雷达和编码里程计的列车组合定位系统，其特征在于，包括编码里程计、多普勒雷达、数据采集CBK板、速度计算逻辑电路、卡尔曼滤波诊断判决逻辑电路和结果输出电路，所述的编码里程计、多普勒雷达分别与数据采集CBK板的输入端连接，所述的数据采集CBK板输出端、速度计算逻辑电路、卡尔曼滤波诊断判决逻辑电路和结果输出电路依次连接。
[0008]，所述的数据采集CBK板设有双输入通道，分别与编码里程计、多普勒雷达连接。
[0009]所述的速度计算逻辑电路包括编码里程计速度计算逻辑电路和多普勒雷达速度计算逻辑电路。
[0010]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0011]针对单一测速定位系统测量误差大、可靠性差的问题，结合编码里程计及多普勒雷达测速的优势进行组合测速定位，对列车测速定位系统进行故障诊断，实现在部分系统故障的情况下隔离故障系统，完成测速定位系统的切换，保持列车测速定位的有效性，提高了组合测速定位系统的可靠性和可用性。

【专利附图】

【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构示意图。

【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0014]实施例
[0015]如图1所示，一种基于多普勒雷达和编码里程计的列车组合定位系统，包括编码里程计1、多普勒雷达2、数据采集CBK板3、速度计算逻辑电路、卡尔曼滤波诊断判决逻辑电路6和结果输出电路7，所述的编码里程计1、多普勒雷达2分别与数据采集CBK板3的输入端连接，所述的数据采集CBK板3输出端、速度计算逻辑电路、卡尔曼滤波诊断判决逻辑电路6和结果输出电路7依次连接；
[0016]所述的编码里程计I对车轮速度脉冲进行采集，并通过数据采集CBK板3将车轮速度脉冲发送给速度计算逻辑电路，速度计算逻辑电路根据车轮速度脉冲数以及车轮脉冲齿距来计算当前车速，同时多普勒雷达2对列车速度脉冲进行采集并通过数据采集CBK板3发送给速度计算逻辑电路进行速度计算，卡尔曼滤波诊断判决逻辑电路6根据编码里程计和多普勒雷达发送来的列车速度值进行诊断判决，得到的判决结果通过结果输出电路7输出列车的速度及定位值。
[0017]所述的数据采集CBK板设有双输入通道，分别与编码里程计、多普勒雷达连接。所述的速度计算逻辑电路包括编码里程计速度计算逻辑电路4和多普勒雷达速度计算逻辑电路5。
【权利要求】
1.一种基于多普勒雷达和编码里程计的列车组合定位系统，其特征在于，包括编码里程计、多普勒雷达、数据采集CBK板、速度计算逻辑电路、卡尔曼滤波诊断判决逻辑电路和结果输出电路，所述的编码里程计、多普勒雷达分别与数据采集CBK板的输入端连接，所述的数据采集CBK板输出端、速度计算逻辑电路、卡尔曼滤波诊断判决逻辑电路和结果输出电路依次连接。
2.根据权利要求1所述的列车组合定位系统，其特征在于，所述的数据采集CBK板设有双输入通道，分别与编码里程计、多普勒雷达连接。
3.根据权利要求1所述的列车组合定位系统，其特征在于，所述的速度计算逻辑电路包括编码里程计速度计算逻辑电路和多普勒雷达速度计算逻辑电路。
【文档编号】G01C21/10GK203837721SQ201320773812
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】崔科, 徐海贵, 吕新军 申请人:卡斯柯信号有限公司