铁路北斗地基增强系统构建及基准站选址研究

通过分析卫星导航系统在我国铁路领域的应用现状,结合北斗地基增强系统的技术特点,提出了构建铁路北斗地基增强系统的设想,并进一步论述了铁路北斗地基增强系统的系统构架及组成,综合分析了北斗卫星高精度定位技术在铁路行业的应用领域,详细阐述了在铁路行业建设北斗卫星地基增强系统基准站的选址原则、步骤和观测数据处理与分析方法,为今后铁路北斗地基增强系统基准站建设提供参考。     

遥感技术在既有铁路地灾防治中应用方法研究

研究目的:我国铁路运营里程已超过13万公里,其中山区铁路众多,沿线地质灾害多发,给铁路运营安全带来极大挑战。为探索既有铁路灾害防治经济高效的技术手段,研究利用三维遥感、雷达遥感、无人机遥感、卫星定位等技术手段,开展既有铁路沿线地质灾害筛查监测工作。研究结论:(1)通过高分辨率三维遥感解译技术,可实现既有线一定缓冲区内的滑坡、崩塌、泥石流等灾害的快速筛查,并通过数据解译更新,及时掌握既有铁路沿线灾害发育演变特征;(2)无人机遥感技术在局部高陡边坡、危岩落石及大型滑坡及错落等灾害调查中优势明显;(3)雷达干涉测量技术可作为边坡形变监测的有效手段;(4)建立基于北斗卫星定位系统的既有铁路地质灾害实时监测和信息管理系统,能够提升既有铁路防灾减灾和信息化管理水平;(5)本研究成果可广泛应用于山区铁路防灾减灾工作。     

北斗导航卫星系统在铁路控制测量中的应用研究

为探讨北斗导航卫星系统静态测量模式在铁路控制测量中的适用性,利用基线重复性指标以及最小二乘法拟合得到固定误差和比例误差指标,基于连盐铁路控制网24 h连续观测数据,研究分析了基线向量实测精度。结果表明,单独使用北斗导航卫星系统进行静态测量,可以满足铁路五等测量精度要求;若结合GPS观测数据,能够有效提高静态测量精度和可靠性;增加观测时段长度,可以降低固定误差,但对比例误差的影响不明显。建议使用商用软件基于北斗导航卫星系统观测数据进行铁路控制测量时,将基线长度控制在15 km以内。     

北斗铁路行业综合应用示范工程正式启动

正为深入贯彻落实党中央、国务院关于推进北斗卫星导航系统行业应用的决策部署,2020年6月9日,国家铁路局、中国卫星导航系统管理办公室共同在北京召开北斗铁路行业综合应用示范工程项目启动暨初步设计评审会。卫星导航领域、铁路行业院士领衔的专家组,对北斗铁路行     

铁路通信地理信息采集系统升级方案研究

通过对铁路现有地理信息数据采集管理系统的现状分析、问题研究和方案设计,论证了地理信息数据采集管理系统升级的必要性与可行性;研究了北斗卫星定位技术现状,并结合相关技术方案,提出了基于北斗卫星技术的铁路通信地理信息数据采集系统的升级方案。     

“北斗”卫星导航系统在铁路行业中的应用

总结"北斗"卫星导航系统的特点,并与目前应用普遍的GPS进行比较,考虑依赖GPS进行导航定位存在风险可能性,提出卫星导航走向应以"北斗"导航定位系统为主,并与GPS系统相结合,提高系统导航的精度及可靠性。最后对"北斗"卫星导航系统在铁路行业中应用的可行性进行讨论。     

基于北斗卫星的铁路地基增强系统应用研究

北斗地基增强系统将卫星定位、计算机网络、数字通信等技术多方位结合,可以满足铁路对安全监测和运营效率的更高要求。介绍北斗卫星导航系统及地基增强系统,结合铁路特殊性提出铁路北斗地基增强系统的应用可行性及建设方案。     

基于单一北斗二代系统的高速铁路CP0框架控制网基线解算和精度分析

目前，我国铁路CP0框架控制网基于GPS系统来构建，随着我国北斗系统的逐步完善，铁路行业亟需摆脱对GPS系统的依赖。在杭衢高铁进行北斗和GPS静态数据测量实验，在GAMIT内输入同时段的IGS和MGEX在亚太地区5个测站的数据，分别处理单一GPS和单一北斗的CP0基线，以标准化均方根误差和基线解算偏差作为指标来对比分析两者的基线解算精度，然后对解算得到的基线进行平差计算。研究表明：选择我国经纬度范围内3～4个MGEX站参与单一北斗二代系统的基线解算和平差起算，能够满足高速铁路测量规范对于铁路CP0框架控制网三维无约束平差最弱边相对中误差小于1/2 000 000,三维约束平差最弱边相对中误差小于1/250 000的精度要求；单一北斗二代系统能够独立应用于构建铁路CP0框架控制网，摆脱我国铁路系统在该领域长期对GPS系统的依赖。     

北斗卫星导航技术研究

北斗卫星导航系统是由我国自主开发的全球卫星导航系统,现在已应用到越来越多的行业。对北斗卫星导航系统进行介绍,结合铁路时间同步网,探讨北斗卫星导航在铁路同步网内应用的可行性。     

基于北斗三代的铁路监测预警系统设计

针对铁路安全隐患问题,提出将第三代北斗卫星导航系统（简称：北斗三代）高精度定位技术引入铁路监测预警,设计了基于北斗三代的铁路监测预警系统,该系统利用北斗高精度定位的原理实现位移数据高精度监测,同时具备实时传输和即时预警等功能。实践证明,该系统相对于基于GPS的监测预警系统具有明显优势,可见的卫星个数显著增加,水平精度提高20%以上,高程精度提高50%以上。同时通过不同基线长度下监测性能的对比,为合理布设基准站提供参考。     

铁路北斗数据密码安全防护系统设计

研究适用于铁路北斗数据的安全防护的应用技术,以解决各类铁路北斗终端测量装置的敏感数据在传输过程中可能存在被窃取和篡改的风险等问题。依托铁路北斗应用服务平台,结合运用密码芯片防护技术,设计北斗数据密码安全防护系统,对敏感数据进行安全加密传输,以保障相关应用数据的机密性、完整性、可用性和可认证性,对北斗技术在铁路行业的实际应用具有重要的意义。     

高速铁路北斗地基增强系统试验网建设

地基增强系统(GBAS)将卫星定位、计算机网络、数字通信等技术多方位结合,可以满足高速铁路对安全监测水平和运营管理效率的要求。首先介绍卫星定位地基增强系统与技术,结合高速铁路特点提出了高速铁路北斗地基增强系统的组成,以及建设试验网基准站站址要求及注意事项。     

北斗导航卫星系统在高速铁路精密控制测量中应用研究及精度分析

以京沈客运专线CPI级精密控制测量为例,对北斗卫星导航系统应用于铁路精密控制测量进行试验。在CPI控制网重复基线、异步环闭合差、坐标重复性、相邻点坐标差之差、相对精度等方面,北斗系统与GPS对比分析结果表明:北斗静态相对定位测量的平面精度可以满足CPI的精度要求,与GPS定位精度相当,说明北斗导航系统应用于高铁精密控制测量可行。     

基于北斗导航的列车定位技术研究

北斗卫星已逐步具备应用于列车定位的能力,为北斗卫星导航在铁路系统中的应用发展提供重要契机。将北斗卫星导航系统应用到列车定位系统,不仅能提高定位精度,而且能降低成本,也是列车运行控制系统安全性与可靠性的有力保障,对于列车定位系统的研究具有深远意义。与四大卫星导航系统进行比较,根据列车定位技术的分类,归纳各自特点和研究方向,最后指出基于北斗导航的列车定位技术下一步的重点工作。     

基于北斗卫星导航的铁路货物追踪系统研究与设计

介绍北斗卫星导航系统的概况以及铁路在引入北斗卫星导航系统方面所做的相关实验,设计了更高精度的基于北斗卫星导航的货物追踪系统。通过研究既有的列车确报系统、列车调度系统的数据结构及系统间的逻辑关系,使用J2EE技术及Apache CXF技术设计、开发了系统间的接口,最终实现了根据用户输入的车号获得货物的经纬度坐标并在铁路地理信息平台展示。对于实现铁路货物实时高精度地追踪具有一定的参考意义。     

面向北斗三号的铁路既有卫星导航应用适应性研究

文章介绍了北斗卫星导航系统（简称:北斗）的概况和铁路既有卫星导航应用情况,分析了北斗三号全球卫星导航系统（简称:北斗三号）技术体制变化对铁路既有卫星导航应用的影响,研究了铁路既有卫星导航设备对北斗三号应用的适用性,提出了铁路既有卫星导航应用向北斗三号服务过渡的方案,为解决铁路既有卫星导航应用的过渡问题提供了思路。     

地图辅助北斗/惯导组合的列车轨道占用估计方法

卫星导航在铁路运输系统众多基于位置的应用服务中具有广阔的应用前景,我国自主建设的北斗卫星导航系统已正式开始提供区域服务,为卫星导航在铁路系统中的应用发展提供了重要契机。在采用卫星导航实现列车定位的过程中,列车轨道占用状态的估计识别是列车位置描述的重要内容和定位正确性必要前提,本文结合高速列车追踪接近预警系统这一应用背景,根据系统功能及性能的实际需求,提出一种基于地图辅助北斗/惯导组合的列车轨道占用估计方法,该方法利用地图辅助信息对北斗/惯导融合所需系统模型进行约束,并采用交互多模型估计策略将列车组合定位过程与轨道占用状态估计进行结合,有效实现了轨道占用识别的实时性和自主性。论文采用实际现场测试数据对所提出的轨道占用估计方法进行了验证,并通过与GPS模式的比较探讨了我国北斗卫星导航系统在铁路系统应用中的可行性和实际性能。     

基于GNSS（北斗）地基增强技术的铁路控制基准研究

提出了基于GNSS(Global Navigation Satellite System)北斗卫星导航系统地基增强技术建立铁路控制基准的新方法,通过误差传播及精度分析验证新方法的可行性,总结了新技术应用的先进性。研究结果表明,利用GNSS(北斗)地基增强技术建立铁路控制基准,可满足铁路勘察、设计、建设、运营各阶段的精度需求,并可以有效避免建设、运营期出现的一些基准不稳的难题,在新技术拓展应用的基础上可大幅提高铁路行业的自动化、信息化、智能化程度。     

北斗卫星导航系统定位性能验证

基于国际GNSS服务组织(IGS)MGEX测站的北斗观测数据和武汉大学卫星导航定位技术研究中心提供的北斗卫星精密轨道和钟差,分别利用多路径组合、标准单点定位和精密单点定位对北斗导航卫星系统定位性能进行分析。结果表明,北斗多路径误差在中高高度角处为20~60 cm;基于北斗4 GEO+5 IGSO+2 MEO星座的标准单点定位平面精度优于2.2 m,高程精度优于7 cm,完全满足北斗公开定位服务精度指标;精密单点定位平面精度优于1 cm,高程精度优于2 cm,基本与GPS相当。     

铁路北斗检测认证实验室建设方案研究

铁路北斗检测认证实验室是是保障北斗卫星导航系统在铁路应用质量的重要基础支撑。结合铁路北斗应用现状及需求,阐述铁路北斗检测认证实验室的建设目标和建设原则,明确实验室的主要功能及建设内容,提出该实验室系统的总体结构及网络与虚拟化计算环境设计,简要论述建设该实验室涉及的关键技术,以期为实验室建设任务的实施提供参考。