[发明专利]一种列车卫星定位与信息传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种列车卫星定位与信息传输系统，属于轨道交通领域车辆定位与信息传输技术领域。

背景技术

卫星定位是现代高新技术实现军民两用的一个成功范例。卫星定位已成为一种世界性的高新技术产业。在卫星定位应用领域中，车辆应用所占的比重最大，约占总数的50％左右，主要分两大类：车辆跟踪系统和车辆导航系统。近十年来，我国的卫星定位应用也得到飞速的发展，卫星定位技术已渗透到国民经济的许多典型应用系统中，已告别了启蒙阶段，并融入到我国现代信息社会建设的进程中。

国内卫星定位、通信的应用研究在城市交通、特种车辆如警车、运钞车等管理调度等领域，而在铁路应用中较少研究。

卫星定位系统在铁路上的应用目前主要集中在两个方面：

(1)基于卫星定位的列车监控和调度指挥，如法国TGV上实验的LOTOUS工程；美国GE公司的ENSCO、PINPOINT基于GPS和卫星及蜂窝系统实现了机车车辆运行状态的远程监测；德国SOCRATEC公司基于GPS的SATURN/LIGHT实现了列车精确定位等。

(2)基于卫星定位的列车控制，如欧盟(EU)的联合项目LOCOPROL(北京交通大学是其在中国的合作伙伴)；ALSTOM公司的ATLAS 400系列等均采用卫星定位作为列车定位手段，并建设为信息服务的基本平台，为其它系统提供了有关列车的信息。

本发明的目的就是针对铁路的实际地理和环境条件(海拔、气候、基本生活条件等)，一些常规的设备应用受到限制，提出一种列车卫星定位与信息传输系统，在铁路上装备基于卫星通信、卫星组合定位的全线覆盖通信系统，利用高科技手段解决铁路的通信、指挥调度、遇险处理、监控监测等问题。

发明内容

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种列车卫星定位与信息传输系统，它主要包括五个子系统，分别是列车定位子系统，地图匹配子系统，数据记录子系统，通信子系统和主处理器。

定位子系统：通过GPS接收机、惯性测量单元、车轮传感器组合定位输出列车当前的经纬度坐标。

地图匹配子系统：将定位子系统的定位输出和地图数据库进行匹配，得到匹配结果，也就是定位输出相对于地图上的位置。

数据记录子系统：接收从主处理器发送过来的定位信息、工作状态信息等，将这些信息集中记录在SD存储卡里。

通信子系统：自动检测通信信道的可用性，进行三种通信方式的切换，把列车运行的状态信息发送到监控中心。

主处理器：基于ARM架构的32位处理器控制模块，完成控制其它模块、数据交换等功能。

本发明具有以下的优点：

1.可靠的卫星定位；

2.在线列车的实时监视(根据所采用的无线通信系统与卫星通信相结合)，把列车的运行状态(位置，速度等等)反馈到监控中心；

3.实时监测通信信道的状态，自主切换通信方式(卫星通信、GSMR、数传电台)；

4.与无线机车信号的接口，向无线机车信号提供进站注册和出站注销触发信号；

5.与DMIS等系统的接口；

6.系统自诊断与外部监测设备的接口；

7.系统实现模块化设计，考虑了可靠性、可维护性，易于安装和维护。

附图说明

图1是列车卫星定位与信息传输系统结构框图；

图2是定位子系统结构框图；

图3是地图匹配子系统结构框图；

图4是记录子系统结构框图；

图5是通信子系统结构框图；

图6是通信子系统车载示意图；

图7是通信子系统车地卫星通信示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述：

如图1所示列车卫星定位与信息传输系统，包括主处理器、定位子系统、地图匹配子系统、数据记录子系统、通信子系统。