[发明专利]铁路隧道精确定位装置及定位方法

权利要求书

1.一种铁路隧道精确定位装置，其特征在于：包括隧道定位服务器TLBS，隧道定位服务器TLBS通过以太网连接到若干定位基站控制器TBC，每个定位基站控制器TBC连接有若干定位基站UBS，该定位基站控制器TBC控制下的若干定位基站UBS与一个定位终端UBE进行交互定位，其中对定位基站UBS进行远程管理，接收定位基站控制器TBC和定位终端UBE的定位数据，并进行数据处理和精度优化，数据存储和管理；所述的定位基站UBS实现基站之间精确同步，通过光纤或网线实现与基站UBS的数据通信，输出及显示UBE终端的定位信息；UWB模块与地面定位基站应答，完成测距和数据通信工作。

2.根据权利要求1所述的铁路隧道精确定位装置，其特征在于：所述的定位终端UBE和定位基站UBS采用多模冗余热备份。

3.根据权利要求1所述的铁路隧道精确定位装置，其特征在于：所述的定位基站UBS包括基站系统以及安装在基站系统表面的V型护罩，所述的基站系统和V型护罩之间组成三棱柱结构，所述的V型护罩每个内表面上安装有一根基站天线，双天线背靠背安装，每个基站天线均与定位模块连接。

4.根据权利要求1所述的铁路隧道精确定位装置，其特征在于：所述的定位基站UBS包括数据通信与信号处理模块，数据通信与信号处理模块分别连接有UWB隧道定位模块、惯性导航定位模块、北斗RTK定位模块、通信模块、列控接口和显示终端，其中，室外主要由北斗RTK提供精确定位数据；室内主要由UWB提供定位数据；惯性导航定位根据列车的加速度和角速度提供连续的定位信息，对北斗和UWB定位进行修正。

5.一种铁路隧道精确定位方法，其特征在于包括以下步骤：

1)通过基站和终端测量到的发射-接收周期Tround和响应周期Treply可以计算出电波飞行时间Tpr：

Tx发送时间戳；Rx接收时间戳；

Tround：本地发射-接收往返时间；

Treply：本地接收-转发时间延时；

Tpr：空间飞行时间；

2)根据电波飞行时间计算列车到某固定公里标的距离Dt，即可确定列车的位置DK：

当Dt(t+1)>Dt(t)，列车公里标：DK＝DKn+Dt；

当Dt(t+1)<Dt(t)，列车公里标：DK＝DKn－Dt。