[发明专利]一种列车双通道冗余通信定位装置

权利要求书

1.一种列车双通道冗余通信定位装置，其特征在于，包括：两套定向天线以及两套核心电路板；其中：

两套核心电路板的结构相同，包括：底板、核心处理模块以及射频T/R处理模块，所述核心处理模块与射频T/R处理模块连接，且均设置于底板上；

两套核心电路板分别连接一个定向天线，两套核心电路板中的核心处理模块通过内部通信接口实现握手机制；

射频T/R处理模块采用无线个人区域网络国际标准协议，其提供接收信号强度RSSI给核心处理模块，从而辅助列车定位；

在列车底部，以及地面轨道中央均分别安装所述列车双通道冗余通信定位装置，分别称为车载通信定位装置与地面通信定位装置；

当列车通过地面通信定位装置时，车载通信定位装置在场强覆盖范围内，按照固定通信周期，将连续接收通信信息帧，核心处理模块将对每一帧对应的RSSI值进行判断，通过射频信号探测算法寻找RSSI峰值；当检索到RSSI峰值时，则将当前时刻与通过地面通信定位装置峰值时刻的时间差值连同通信信息帧一并发送至车载主控单元，车载主控单元预先存储地面电子地图坐标数据，并结合当前列车车速进行列车定位误差修正，从而在完成车地数据交互的同时，完成列车定位辅助校核；

列车定位误差修正公式为：

_ΔS＝(_ΔT_LCU+_ΔT_{当前时刻-RSSI峰值}+_ΔT_CPU)×V；

其中，_ΔS表示待修正的定位误差；_ΔT_LCU表示车载通信定位装置处理时延；_ΔT_{当前时刻-RSSI峰值}表示搜寻RSSI峰值时延；_ΔT_CPU表示核心处理模块处理时延；V表示当前列车时速。

2.根据权利要求1所述的一种列车双通道冗余通信定位装置，其特征在于，

整个装置的外壳采用航空铝型材加工，为矩形体结构，通过外壳表侧面安装的航空插头，引出电缆与其他设备相连接，上表面设置4个安装孔，中间部分为具有防火性能的无卤素聚碳酸酯有机玻璃材料制成的射频发射区盖板；侧表面还设计有专门的通风呼吸器，机壳下表面为可拆卸盖板，四周具有防水胶条保护。

3.根据权利要求2所述的一种列车双通道冗余通信定位装置，其特征在于，整个装置为上下两层堆叠腔体；上层为天线腔体，安装了两套采用工作频段为780MHz的定向天线，定向天线采用PCB板载固态设计，天线馈线通过内部过孔，分别连接至下层电路腔体内对应的两套核心电路板上。

4.根据权利要求1所述的一种列车双通道冗余通信定位装置，其特征在于，所述核心处理模块包含一系列外设资源，即：开/关量输入输出、EEPROM、RTC时钟、SDRAM/FLASH、看门狗、NOR和NAND FLASH大容量存储器、LCD驱动电路、CAN控制器局域网现场总线、RS422/485通信接口、以及以太网。

5.根据权利要求1所述的一种列车双通道冗余通信定位装置，其特征在于，所述射频T/R处理模块采用IEEE 802.15.4C WPAN无线个人区域网络国际标准协议，在专属免费使用频段779MHz～787MHz范围内提供了4个带宽为2MHz的通信信道，采用DSSS直接序列扩频通信技术，并基于O-QPSK的调制方式及16位PN序列，来提供多个逻辑信道基础上的高速抗扰数据通信链路；通过内部集成的RF射频前端模块，输出功率达到+10dBm，电台接收灵敏度达到-110dBm。