[发明专利]一种基于UWB定位的机车对标方法及系统

权利要求书

1.一种基于UWB定位的机车对标方法，适用于在站台的最前端设置UWB基站A，在站台内的任意位置设置至少三个UWB基站B，且UWB基站A与至少三个所述UWB基站B不共面的机车对标系统，其特征在于，包括：

步骤1：获取所述UWB基站A和每个UWB基站B的空间位置信息；

所述空间位置信息是在WGS坐标系下的坐标位置，或者是在以UWB基站A为原点所建立的三维坐标系下的坐标位置；

步骤2：根据机车上的UWB标签与所述UWB基站A之间通讯的时间差计算出UWB标签与UWB基站A之间的距离；根据UWB标签与每个UWB基站B之间通讯的时间差计算出UWB标签与每个UWB基站B之间的距离；

步骤3：根据所述步骤1的空间位置信息，以及所述步骤2中UWB标签与UWB基站A之间的距离和UWB标签与每个UWB基站B之间的距离，计算出所述UWB标签在WGS坐标系下或三维坐标系下的空间位置信息；

步骤4：根据所述UWB标签在WGS坐标系下或三维坐标系下空间位置信息的实时变化计算出机车的实时速度；

步骤5：根据所述UWB标签在WGS坐标系下或三维坐标系下空间位置信息的实时变化，以及所述步骤4中机车的实时速度，计算出机车进站所需牵引/制动力的大小；

步骤6：根据所述步骤5中牵引/制动力的大小对机车进行牵引/制动控制，实现机车的精准对标停车。

2.如权利要求1所述的一种基于UWB定位的机车对标方法，其特征在于：所述步骤1中，三维坐标系是以UWB基站A为原点，以垂直于轨道且远离站台的方向为x轴，以与机车进站方向相反的方向为y轴，再根据右手定则建立的。

3.如权利要求1或2所述的一种基于UWB定位的机车对标方法，其特征在于：所述UWB基站B为三个，三个UWB基站B分别设置在所述三维坐标系的x轴、y轴和z轴上。

4.如权利要求1或2所述的一种基于UWB定位的机车对标方法，其特征在于：所述步骤3中，采用TDOA定位算法计算出所述UWB标签在WGS坐标系下或三维坐标系下的空间位置信息。

5.一种基于UWB定位的机车对标系统，其特征在于：在站台的最前端设置UWB基站A，在站台内的任意位置设置至少三个UWB基站B，且UWB基站A与至少三个所述UWB基站B不共面，具体对标系统包括：

基站位置信息获取单元，用于获取所述UWB基站A和每个UWB基站B的空间位置信息；所述空间位置信息是在WGS坐标系下的坐标位置，或者是在以UWB基站A为原点所建立的三维坐标系下的坐标位置；

距离计算单元，用于根据机车上的UWB标签与所述UWB基站A之间通讯的时间差计算出UWB标签与UWB基站A之间的距离；根据UWB标签与每个UWB基站B之间通讯的时间差计算出UWB标签与每个UWB基站B之间的距离；

UWB标签位置信息计算单元，用于根据所述UWB基站A和每个UWB基站B的空间位置信息，以及UWB标签与UWB基站A之间的距离和UWB标签与每个UWB基站B之间的距离，计算出所述UWB标签在WGS坐标系下或三维坐标系下的空间位置信息；

速度计算单元，用于所述UWB标签在WGS坐标系下或三维坐标系下空间位置信息的实时变化计算出机车的实时速度；

牵引/制动力计算单元，用于根据所述UWB标签在WGS坐标系下或三维坐标系下空间位置信息的实时变化，以及所述步骤4中机车的实时速度，计算出机车进站所需牵引/制动力的大小；

控制单元，用于根据所述牵引/制动力的大小对机车进行牵引/制动控制，实现机车的精准对标停车。