[发明专利]铁路机车调车用测距仪及其测距方法

权利要求书

1.一种铁路机车调车用测距仪的测距方法，该测距仪由差分站和手持机组成，其中差分站为计算机，它采用无线方式广播DGPS差分校正信息；手持机包括微控制器，微控制器分别与FLASH存储器、GPS接收机、键盘、液晶显示屏、无线接收模块、语音模块及接口电路连接；

微控制器是数据处理和控制中心，它接收GPS接收机和无线接收模块送来的数据，确定机车当前的位置和速度，完成距离计算和运行轨迹记录，通过语音模块提示用户距离速度信息，通过键盘和液晶显示屏与用户进行交流；

GPS接收机接收GPS卫星广播的数据，输出地理位置、运动状态和时间信息；

无线接收模块接收差分站广播的DGPS差分校正信息，送给微控制器，以提高定位数据的精确性和稳定性；

FLASH存储器保存有本作业区域内所有铁路线、土挡、警示标的地理位置信息，同时用来记录调车作业中机车的运行轨迹和速度数据；

语音模块具有语音合成功能，用来提示用户前方目标距离、行车速度是否超速信息；

键盘和液晶显示屏是微控制器与用户交互的界面，用户通过它来操作本测距仪；接口电路用来连接PC机，完成工作参数设置、程序升级、下载地理信息数据、上传记录的运行轨迹工作；电池为整个测距仪的工作提供电力；

其特征是，它的步骤为：

1)在进行调度作业前先从PC机下载本作业区域内所有铁路线、土挡、警示标的地理位置数据到测距仪；

2)在开始作业时，首先确定目标的位置，当目标是已存储的固定点时，通过分类查找或直接输入目标代号，调出存储的位置数据；

如果是临时目标，先在目标处用单点位置测量功能，测量并保存目标位置，然后输入目标位置数据，接着输入运行路线编号进行调度作业；

在没有运行线路地理数据的情况下，使用巡线功能采集线路地理数据，用临时采集的线路地理数据进行作业；

3)在作业开始后，测距仪定时用语音提示调度员到前方目标的距离和行车速度是否超速并在液晶显示屏上显示距离、车速信息，语音提示时间则根据车速设定提前播报的时间量，保证和实际距离的一致性；同时记录运行轨迹、速度、时间信息，一班工作结束后将运行记录上传到PC机供备案。

2.如权利要求1所述的铁路机车调车用测距仪的测距方法，其特征是，所述步骤1)中地理位置数据的获得为：铁路线和沿线土挡、警示标的地理信息数据使用测距仪对线路和单点位置进行实测，记录在测距仪FLASH存储器中，再上传到PC机经编辑处理后得到，或利用已有电子地图的数据，经校正、格式转换得到；

每条铁路线和沿线土挡、警示标的地理信息数据，按股道、上下行、货场进行分类索引，并添加文字说明，形成数据文件下载到手持机中。

3.如权利要求1所述的铁路机车调车用测距仪的测距方法，其特征是，所述步骤2)中单点位置测量时，测距仪放置在待测点上，待到读数收敛达到精度要求后停止测量，读出数据或添加编号保存到测距仪，保存的测量数据上传到PC机中。

4.如权利要求1所述的铁路机车调车用测距仪的测距方法，其特征是，所述步骤2)中巡线功能采集线路数据，调车员携带测距仪由作业起始点沿线路巡视到目标点再返回起始点，在测距仪记录线路的地理信息数据，用于调车作业。

5.如权利要求1所述的铁路机车调车用测距仪的测距方法，其特征是，所述步骤3)中行驶距离的计算方法为：铁路线用一系列直线段表示，每个线段用序号、端点坐标、长度表示，在对路线分段时，每个直线段的长度与它对应的实际路线的误差被控制在设定范围内，每段铁路线由编号、文字描述、线段总数和每个线段的数据组成，所有数据在PC机上编辑处理好后，下载到手持机中；

手持机先将目标位置、当前位置用道路匹配算法映射到指定的路线上，然后依次计算线路上当前点到目标点间各线段长度之和，既是当前机车到目标所要行驶的距离，具体计算过程为，将路线上A、B两点间的线路分成多个直线段，A点在线段1中，B在线段n中，C点是线段1的终点，D点是线段n的起点，四个点的纬度、经度分别是：A(Lat1，Lon1)，B(Lat2，Lon2)，C(Lat3，Lon3)，D(Lat4，Lon4)，第m段直线段的长度是Lm，AB两点间行驶距离是：

A(lat3-lat1)2+((lon3-lon1)cos(lat1))2+A(lat2-lat4)2+((lon2-lon4)cos(lat2))2+Σm=2n-1Lm]]>

其中常数A＝111120米，经、纬度的单位是度。