[发明专利]真空管道测速定位系统及方法

说明书

本发明公开了一种真空管道测速定位系统及方法。该系统包括：多个不同波段的单光谱光源；车载图像采集装置采集多个不同波段的单光谱光源的光谱图像；控制装置处理图像得到图像的张量矩阵，根据张量矩阵和光源数据库中预先存储的光源数据对列车进行定位；控制装置还判断是否存在光源的变化，如果否用张量矩阵更新光源数据库中的数据，是则将张量矩阵转换为列向量并确定光源变化距离，进而判断光源追踪识别是否成功，是则根据光源变化距离确定列车速度，否则判断光源变化距离是否为零，是则用列向量更新光源数据库中的数据，否则用列向量更新光源数据库中的数据且触发光源数据库发送列向量，根据发送的列向量确定更新的光源变化距离以确定列车速度。

技术领域

本发明涉及测速定位技术领域，尤其涉及一种真空管道测速定位系统及方法。

背景技术

真空管道列车利用磁悬浮技术与地面脱离消除摩擦力，利用真空管道大幅减少空气阻力，实现近地飞行。

由于速度可达到1000km以上，传统的测速方法成本极高。传统的测速定位包括地面激光测速定位、车载激光反射传感器测速定位、交叉感应环线的定位测速。

对于地面激光测速定位，需要每间隔一定距离安置一个激光传感器，通过车载光栅阻挡激光传感器计数实现测速定位，其缺点是成本高，车载没有速度监控；对于车载激光反射传感器，通过计算反射角度计算车速，缺点是受到反射表面影响或速度超过一定速度，车载激光传感器可能无法准确接收到反射光束，导致测速失败、丢点，进而导致安全事故；基于交叉感应环线的定位测速系统在轨道沿线按照一定编码规律铺设交叉感应环线，车载发射线圈中通入高频激励信号，根据电磁感应定律，地面交叉环线中将产生感应信号，通过检测感应信号的幅值和相位可以实时获知列车的位置与速度信息，从而实现磁浮列车的同步闭环牵引，缺点是成本高，施工复杂。

发明内容

本发明提供了一种真空管道测速定位系统及方法，能够解决现有技术中的技术问题。

本发明提供了一种真空管道测速定位系统，其中，该系统包括：

多个不同波段的单光谱光源，以预定编码方式设置在真空管道中；

车载图像采集装置，用于采集多个不同波段的单光谱光源的光谱图像；

控制装置，用于对采集的光谱图像进行处理得到光谱图像的张量矩阵，并根据张量矩阵和光源数据库中预先存储的光源数据对真空管道中的列车进行定位；

所述控制装置还用于判断是否存在光源的变化，如果否则用张量矩阵更新光源数据库中的数据，如果是则将张量矩阵转换为列向量，根据列向量确定光源变化距离，并根据光源变化距离判断光源追踪识别是否成功，如果成功则根据光源变化距离确定列车速度，如果失败则判断光源变化距离是否为零，如果是则用列向量更新光源数据库中的数据，否则用列向量更新光源数据库中的数据且触发光源数据库发送列向量，并根据发送的列向量确定更新的光源变化距离，进而根据更新的光源变化距离确定列车速度。

优选地，通过下式将张量矩阵转换为列向量：

{Γ_x,y(r,g,b；t)}[A]＝[P_x(t)],

其中，Γ_x,y(r,g,b；t)为光谱图像的张量矩阵，P_x(t)为列向量，x表示航向方向光谱图像的坐标，y表示法向方向光谱图像的坐标，r,g,b表示光谱图像的RGB模式，t表示时间，A表示降维矩阵。

优选地，所述控制装置根据列向量确定光源变化距离，并根据光源变化距离判断光源追踪识别是否成功包括：

根据当前时刻列向量和下一时刻列向量确定光源变化距离；

如果光源变化距离处于观测范围内，则判断光源追踪识别成功，否则判断光源追踪识别失败。