基于GPS的CIR卫星定位单元设计

机车综合无线通信设备(CIR)用于实现机车和调度台之间的通信,兼容当前铁路调度系统中使用的450MHz和GSM-R二种通信方式。为实现以上二种通信方式的自动切换,以及450MHz通信区段内通信频点的选择,研究设计了一种基于GPS的卫星定位单元。介绍了卫星定位单元的总体设计、硬件结构和算法软件。现场实验结果表明,设计的卫星定位单元能够在使用中准确地实现通信方式和通信频点的自动切换,满足CIR的通信要求。     

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。     

基于RTK-GPS/INS的列车组合定位方法研究

在铁路运输当中,单纯的卫星定位或惯性定位均无法提供更高的精度。因此,提出一种高精度的RTK-GPS和惯性平台相组合的定位导航系统,系统主要包括卫星接收基站、传感器输入部分、状态检测部分、数据融合部分和定位数据输出部分。在整体系统中,数据融合部分采用卡尔曼;传感器输入部分采用结合无损变换的粒子群算法改进的自适应RLS滤波;利用组合导航过程,对数据融合误差纠正方程进行学习,在卫星失锁情况中,利用学习结果持续对惯性测量单元滤波后的数据进行校正。对提出的数据融合算法和组合导航系统进行半实物验证和实物测试,结果表明:在有复杂干扰的列车运行环境中,在该算法和系统的配合下,可以基本满足较高精度的列车实时定位,在工程中具有一定的适应性和实际应用价值。     

基于多用户无线仿真器系统的研究

针对仿真器无法满足密封箱体、无人机及多人并行使用同一仿真器系统进行不同软件仿真调试等问题,从硬件、软件及关联设置等方面入手展开基于多用户无线仿真器系统的技术研究,并详细阐述了无线仿真器系统的模型、硬件设计、软件配置及应用步骤等。该研究方案已在新一代列车运行监控系统（LKJ）软件仿真测试系统中成功试用,实现了在LKJ集成机箱内并行对多插件软件远程联调仿真调试的功能。     

安全型继电器智能测试系统的设计与实现

为提高安全型继电器的测试精度和数据一致性,设计了一种基于C/S模式的智能测试系统,实现了安全型继电器电气特性的自动测试和数据管理、共享。详细阐述了智能测试系统的架构、硬件接口和软件的设计技术及实现。该系统已在继电器生产过程中实际应用,取得了良好的效果。     

车载式地铁轨道缺陷巡检系统设计

提出一种新的车载式地铁轨道缺陷巡检系统,利用机器视觉技术,通过对系统硬件和软件的设计,实现轨道道床空间全断面高清晰成像、检测位置信息获取、轨道缺陷智能识别以及轨道缺陷数据无线传输保存等功能。最后,将该巡检系统应用在广州地铁8号线上,试验结果表明,该巡检系统具有定位精准、轨道缺陷检测精确、实时传输和分析的优点,适用于我国地铁轨道缺陷巡检,可有力保障列车安全、可靠运行。     

基于北斗卫星与惯性传感器组合导航技术的现代有轨电车定位终端设计

设计基于北斗卫星与惯性传感器组合导航技术的现代有轨电车定位终端,该终端从串口接收北斗卫星与惯性传感器组合导航模块的定位数据,经由主控计算单元分析和提取有效信息,完成数据处理,并将处理后的数据通过专用无线集群上传到中心车辆位置服务器,实现全线车辆的实时定位。该终端已经在北京现代有轨电车西郊线上应用,为行车调度提供了可靠的车辆位置信息。     

基于Zlib的机车无线重联数据分析软件的实现

机车无线重联同步控制系统TEC_TROMS在神华铁路批量上线运营后,为了对系统的运行情况进行记录及对故障进行分析,在系统中增加了基于Zlib的运行记录器。提出一种针对该记录器的数据分析软件的解决方案,通过对软件的解压算法、软件架构、数据路由的介绍,说明了TEC_TROMS数据分析软件的实现方法。该分析软件应用后,无线重联同步控制系统的历史惯性问题得到了分析定位,为系统的控制软件优化提供了依据,提高了系统运行质量。     

基于GPS钟差预测模型的列车定位技术研究

GPS接收机能够定位列车运行位置并提供安全校验信息,在铁路旅客告知、到站时间预测等方面广泛应用.由于安装在列尾的GPS天线易受到外界环境的干扰而无法接收足够的卫星数据,常规4星定位方法无法实现定位结果.从灰色系统理论的角度探讨GPS接收机钟差序列预测,提出一种新的GPS定位列车位置的算法,通过实测数据验证分析,该算法在...     

无线遥测静态应变系统的研究

静态应变测量已广泛应用在铁路科研工作和国民经济各领域中。但是传统的多测点测量需要大量设置测量导线，给测量工作造成若干不便，也影响测量精度。特别是远距离和恶劣的工作环境，使测量工作更加困难。本文介绍的无线遥测静态应变系统，不需设置测量导线，而是应用计算机技术和无线数据传输技术，用高频无线电波来传送测点和遥测数据主机间的静态变数据和控制指令，从面解决这一问题。本文介绍了遥测系统的结构特点、工作原理并论述了本系统关键部分－应变放大和无线数据传输的硬件及软件等技术。     

基于北斗定位技术的铁路基础设施监测系统设计与应用

近年来，为保障铁路运输安全，利用北斗高精度定位技术的铁路基础设施位移监测方法得到了广泛研究。文章介绍了北斗高精度监测的原理，详细阐述了基于北斗定位技术的铁路基础设施监测系统的架构、功能和接口设计，并通过现场监测数据对该系统的功能进行了验证，验证结果表明，该系统能够实现毫米级的监测精度，可为铁路基础设施位移监测提供技术支撑。     

非接触式接触网检测车车体振动位移补偿系统

介绍了一种采用激光雷达(LMS)测距定位,非接触式测量接触网检测车车体振动位移系统,其基本原理是LMS得到车体相对于轨道的位移和角度,并通过以太网向从机发送数据.从机处理后向上级检测主机实时传输补偿数据,对动态拉出值进行补偿.     

铁路CIR用GIS数据采集设备改进方案及应用

作为铁路通信业务的重要基础数据,铁路CIR用GIS数据目前面临采集设备性能老旧、功能单一、系统应用软件超期、采集精度低、采样间隔大、数据传输方式单一、安全措施不足、单模GPS定位等问题,因此需从软硬件两方面对采集设备进行改进。改进车载采集板卡硬件架构,实现高精度BDS/GPS双模定位,提高自动采集数据的精度及采集间隔,可支持数据加密及数据无线传输;软件方面支持高精度数据的存储及低精度数据的抽吸,预留5G-R模组;改进手持采集终端的软硬件,实现手动采集数据基于位置的实时校核,扩展数据类型,提高实用性和易用性。设备改进后,采集的GIS数据更精准、更丰富,提高了CIR业务运用效果,为智能铁路调度通信提供高精度GIS数据支撑。     

引入卫星导航系统的虚拟应答器中列车定位方案适应性研究

随着新型列车运行控制技术及系统的快速发展,基于卫星导航的列车运行状态自主感知已成为下一代列车运行控制系统的重要发展方向。虚拟应答器是将全球导航卫星系统引入列车运行控制系统的有效途径,卫星定位因易于受到信号观测条件限制导致性能约束,无法直接满足虚拟应答器的应用需求。针对虚拟应答器中卫星定位的应用模式进行适应性分析,总结出不同线路及运行条件下虚拟应答器卫星定位方案的设计与应用建议。首先,介绍引入卫星定位的虚拟应答器的运行机理;其次,给出基于自适应交互多模型的虚拟应答器捕获原理;然后,对卫星定位独立定位、卫星定位/惯性导航系统松耦合定位、卫星定位/惯性导航系统紧耦合定位3种典型方案的核心思路、系统架构、计算流程进行设计与分析;最后,采用现场数据及仿真测试,对3种卫星定位方案的定位性能、计算效率、用于实施虚拟应答器捕获的时空精度特征进行评估与对比。研究结果表明：卫星定位/惯性导航系统紧耦合定位方案的综合效益更优。对引入卫星导航系统的虚拟应答器中列车定位方案的适应性进行了分析,所得结果能够为虚拟应答器结构与逻辑方案的设计提供参考,为新型列车运行控制系统的优化设计与设备研制提供有效支持。     

用于列车定位的RAIM算法改进研究

针对北斗卫星导航系统应用于列车在定位过程中所存在的故障卫星导致定位结果不准确问题,在传统RAIM检测算法的基础上,提出一种新的用于列车定位的RAIM算法。该算法通过可见卫星数目、完好性告警限值的约束,判断改进算法的可用性,并在故障卫星检测过程中引入加权因子C以降低由于直接检测而引起的较高漏警率,实现对列车的精确定位。以青藏铁路数据为对象进行实例仿真,结果表明:改进的RAIM算法有效改善了列车定位精度,降低了检测过程中的漏警率,提高了北斗卫星导航系统在列车定位应用上的安全性及可靠性。     

基于GNSS定位和卫星影像的铁路中线数据生成方法研究

随着我国铁路建设事业发展,GNSS卫星定位、卫星影像等技术越来越多的应用于铁路测绘领域。在一条铁路正式开通前,获取其中线数据有利于开展相关仿真试验,或为后期高精度制图提供初始数据。为解决获取及生成铁路中线数据采样量大等问题,采用了结合卫星定位和卫星影像的数据生成方法,在铁轨中线上间隔几十米至上百米采集卫星定位的大地坐标,通过坐标变换、曲线插值算法生成所需的铁路中线坐标点,再结合卫星影像优化算法参数,得到更精确的数据点。研究表明,通过一定距离间隔的卫星定位,生成短距离间隔的密集数据点,可减少卫星定位采样工作量。最后,基于在某铁路上实际采集的数据,验证了该方法的有效性。     

基于机车北斗卫星、GPS双模的CIR卫星定位单元设计

机车综合无线通信设备(CIR)用于实现机车和调度台之间的通信,卫星定位单元是CIR的重要组成之一,通过双模卫星定位单元的系统架构完成硬件和软件设计。现场试验结果表明,设计的双模卫星定位单元具有北斗卫星、GPS卫星双套定位导航系统定位能力,具有更高的可靠性、稳定性、精确性,满足CIR的通信要求。     

无线场强测试系统的软件结构设计与实现

无线场强测试系统的软件结构设计,是各种测试功能是否实现的关键,通过合理的软件设计,将无线通信技术、计算机技术、GPS卫星定位技术、传感器技术、USB总线通信技术和信号分析等技术实现综合运用,并将计算机软硬件技术、数据采集存储技术、单片机编程技术,有机地融合于一体.     

基于无线网络的消防水泵监测系统研究

针对我国当前消防自动巡检系统迅速推广应用,提出了将无线网络技术应用到消防巡检系统中的设想,并设计出相应的硬件和软件系统。该系统分别采用光电传感器和压力传感器采集消防水泵的转速和管道水压,再经过一系列信号处理,通过基于nRF2401芯片的无线收发模块将数据传给上位机。上位机用Labview对设备进行状态显示、报警以及数据存储等。经实验调试,该系统完全满足实际应用的要求。该设计结构简单、经济可靠,具有一定的实用价值和市场推广意义,并且具有系统兼容性和可扩展性,为后续系统升级和智能扩展提供技术平台。     

基于组合定位的现代有轨电车雷达防撞系统设计

现代有轨电车作为一种新型公共交通工具,因半独立路权的运营方式使其与其他社会车辆相撞的事故近年来频频发生,有轨电车防撞系统成为保障现代有轨电车安全运营的重要设备。在分析比较传统防撞系统的方式方法后,根据现代有轨电车实际运营环境特征,结合卫星导航与无线射频识别技术,提出一种基于扩展卡尔曼滤波和目标跟踪算法的低成本组合定位雷达防撞系统。测试结果表明,该防撞系统在结合组合定位模块数据后可有效判断列车当前行驶的危险区域范围,降低单一雷达防撞系统的误报警率,及时发出报警信息,提高防撞系统的准确性和稳定性,更好的保障有轨电车运行安全。