[发明专利]高速磁浮测速定位镜像智能平衡抗干扰系统及其方法

说明书

一种涉及基于感应无线技术的高速磁浮测速定位复合交叉环线抗干扰技术，主要应用于高速磁浮列车中的高速磁浮测速定位镜像智能平衡抗干扰系统及其方法。本发明系统包括轨道部分、地面控制部分及高速磁浮列车等部件，在地面控制部分中增设智能平衡抗干扰模块，智能地消除了残留的全部干扰信号，该方法通过两条复合交叉环线的镜像链接技术，使之抗高速磁浮强烈电磁干扰。主要解决如何将系统和方法的软硬件相互匹配等有关技术问题。本发明的优点是：大幅度提高接受到的信号的信噪比，特别适用于具有电磁强干扰的高速磁浮列车，具有快速测速定位精确，解码得到的速度与地址数据正确等优点。

技术领域

本发明涉及一种基于感应无线技术的高速磁浮测速定位复合交叉环线的智能平衡抗干扰系统，尤指一种具有非常强的抗干扰特性的高速磁浮测速定位镜像智能平衡抗干扰系统及其方法，是对2017年岳阳天元电子技术公司申请的“高速磁浮测速定位复合交叉环线镜像抗干扰系统及其方法”发明专利的重大改进与提高，适用于轨道交通列车的地上位置及速度检测的数据接受复合交叉环线。通过增设智能平衡抗干扰模块，智能地消除了残留的全部干扰信号，由于该发明具有非常强的抗干扰特性，因此特别适合具有非常强的电磁辐射干扰的高速磁浮列车测速定位使用。

背景技术

国家大力推动科学技术创新，自主知识的高低速磁浮列车正在快速进入完善开发和推广使用的阶段，如长沙20公里低速磁浮列车已经商业运行了一年余；北京S1号的低速磁浮列车也已投入商业运行。另外高速300-1000公里/小时的磁浮列车也正在多个单位处于全力试验之中，我国正努力成为世界上磁浮列车开发最多，推广使用最广的国家。

由于磁浮列车不同于普通的轮轨列车，不能通过测量轮速来计算取得速度和车辆位置，特别是高速磁浮列车，它是通过地面系统分段供电和输入轨道上的直线电机的定子的电流的幅度与相位来控制运行，因此它的位置及速度的精确测试非常重要。另外磁浮电气的强大干扰和高速运行时的地址快速变化，使得以往的Gps定位技术、射频应答技术、计数枕轨等传统方法的测速定位技术已经完全无法用于高速磁浮列车。

当前岳阳高新技术产业开发区天元电子技术有限公司仅将原有自主掌握的感应无线测速定位技术用于由国家中车集团和国防科技大学、西南交通大学、上海同济大学、唐山厂、株机所、四方厂、长客厂为主承担的300-1000公里/小时的数条高速磁浮列车试验线时也同样遇到了很大的困难。

高速磁浮列车不同于中低速磁浮列车在车上供电和控制运行，它的直线电机的定子线圈是镶嵌在轨道上的，是通过地面系统分段供电和控制运行，因此它的精确位置(相对于轨道上各线圈的齿槽位置提供相应的驱动电流的相位)及速度检测的可靠性更为重要，必须通过车上发射载波，地面上通过复合交叉环线感应来使地面尽快检测到磁浮列车精确的速度和位置。

另外，磁浮列车与轮轨列车不同，它在轨道上设有直线电机，在它起浮和驱动运行时，轨道上会产生远比轮轨和中低速磁浮列车数量大的电磁辐射，并且电磁辐射频率与感应无线频率相近，也在数十KHZ左右，大幅度降低了接受的信噪比。

为了克服以上所描述的技术难题，提高接受到的信号的信噪比，加强测试系统的高可靠性，使复合交叉环线地址检测系统能用于高速磁浮列车，经过多次反复研发实践，设计并采用了新型的高速磁浮测速定位复合交叉环线的镜像抗干扰技术方案，并首先在国防科技大学高速磁浮试验线上取得了成功。

在2017年岳阳天元电子技术公司申请了发明专利“高速磁浮测速定位复合交叉环线镜像抗干扰系统及其方法”，目前该专利正在审核中。

又经过了近三年来的科研和实践，本次提出的发明专利“高速磁浮测速定位镜像智能平衡抗干扰系统及其方法”对于原本属于岳阳天元电子技术公司的发明专利“高速磁浮测速定位复合交叉环线镜像抗干扰系统及其方法”(专利申请号为：201710865304.8)有着重大改进与提高，原系统中增加了智能平衡抗干扰模块，使抗干扰系统更具有智能性，抗干扰效果更加显著，更能适合用于各种高速磁浮测速定位镜像复合环线的抗干扰场合。