[发明专利]一种基于卫星的列车定位装置和方法

说明书

本发明涉及一种基于卫星的列车定位装置与方法，该装置包括依次连接的卫星天线(1)、卫星数据处理模块(2)、列车定位处理单元(4)和速度传感器(3)；所述的卫星天线(1)采用抗干扰的卫星天线，所述列车定位处理单元(4)用于接收卫星数据处理模块(2)和速度传感器(3)提供的信息并进行定位计算。与现有技术相比，本发明具有抗干扰性强，精确性高优点。

技术领域

本发明涉及列车定位领域，尤其是涉及一种基于卫星的列车定位装置和方法。

背景技术

传统的列控车载定位设计中普遍采用车轮速度传感器、雷达和加速度等外部设备实现列车运行速度和走行距离的计算。同时，地面通过设置信标设备，车载设置读取器实现列车走行距离的校正；或者通过人工对标的方式进行人工校正。

随着卫星导航系统的技术发展，同时叠加项目成本的约束需求及简化外部传感器维护的需求，基于卫星的自主定位技术逐渐引入到了铁路列控系统中。

基于卫星定位，一方面，虽然星历和卫星钟误差、电离层和对流层延迟的增量带来的相关危害，可以通过增强网络和多频接收机来减轻，多径仍然代表了一种在铁路电磁环境的主要危险源。另一方面，随着5G等通信技术的发展，来自无线通信系统的非故意的干扰会逐渐增加。同时，也不排除故意的干扰和网络攻击。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种抗干扰的基于卫星的列车定位装置和方法，实现列车的定位。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本发明的第一方面，提供了一种基于卫星的列车定位装置，该装置包括依次连接的卫星天线、卫星数据处理模块、列车定位处理单元和速度传感器；所述的卫星天线采用抗干扰的卫星天线，所述列车定位处理单元用于接收卫星数据处理模块和速度传感器提供的信息并进行定位计算。

作为优选的技术方案，所述卫星天线包括天线阵和宽带抗干扰模块。

作为优选的技术方案，所述天线阵用于接收BDS、GPS或GLONASS的带内信号。

作为优选的技术方案，所述宽带抗干扰模块为采用多阵元抗干扰体制的BDS、GPS和GLONASS三模模块。

作为优选的技术方案，所述卫星数据处理模块为具有消除测窄带、突发式、欺骗式类型的干扰的卫星数据处理模块，用于完成BDS、GPS或GLONASS卫星定位。

作为优选的技术方案，所述卫星数据处理模块获取导航信息并通过数据接口输出至列车定位处理单元。

作为优选的技术方案，所述卫星数据处理模块包括基带芯片，用于对频点信号进行捕获跟踪、解调和PVT解算。

作为优选的技术方案，所述速度传感器为车轮速度传感器。

作为优选的技术方案，所述车轮速度传感器安装在机车轮对的轴端。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于所述基于卫星的列车定位装置的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：卫星信号的抗干扰处理，具体包括：所述卫星天线的天线阵接收BDS、GPS或GLONASS的带内信号，所述卫星天线的宽带抗干扰模块用于对抗不同方向多种形式的干扰；

步骤2：导航处理解算，具体包括：所述卫星数据处理模块的基带芯片对频点信号进行捕获跟踪、解调和PVT解算，同时检测并消除窄带、突发式和欺骗式类型干扰，获取导航信息；并将导航信息输出给列车定位处理单元；

步骤3：地图匹配，具体包括：所述列车定位处理单元接收卫星导航信息，结合电子地图使用匹配算法计算列车在轨道上的位置；

步骤4：速度脉冲测量，具体包括：获取由车轮速度传感器产生的速度脉冲信息并提供给列车定位处理单元；