[发明专利]基于M序列和曼彻斯特编码的定位测速系统及方法

说明书

本发明涉及定位测速技术领域，公开了一种基于M序列和曼彻斯特编码的定位测速系统及方法。其中，该系统包括：多个发射光源板，设置在磁悬浮列车上，发射光源板包括光源和发射镜头，光源用于发出光信号，发射镜头用于接收并输出光源发出的光信号；多个接收镜头模组，多个接收镜头模组以等间隔的方式设置在管道的内壁上，每个接收镜头模组包括多个接收镜头，多个接收镜头根据M序列和曼彻斯特编码的特性排布，接收镜头模组用于在磁悬浮列车运行的过程中接收并输出编码光信号；信号处理装置，用于接收编码光信号，将接收的编码光信号转化为电信号，对电信号进行解码得到磁悬浮列车的绝对位置，并根据绝对位置确定磁悬浮列车的速度。

技术领域

本发明涉及定位测速技术领域，尤其涉及一种基于M序列和曼彻斯特编码的定位测速系统及方法。

背景技术

磁悬浮列车基于电磁原理，通过电磁力实现稳定悬浮和高速行驶，具有噪音低、速度快、节能环保等特点。有别于传统轮轨式列车，磁悬浮列车的牵引控制系统位于地面侧，由地面提供列车的推力。通过列车的定位测速系统获取列车的速度位置信息，牵引控制系统根据该信息进行闭环控制，实现列车的稳定高速运行。

现有的磁悬浮列车的定位测速包括绝对定位测速和相对定位测速。其中，相对定位测速的优点在于系统较为简单、成本较低、设备便于安装和后期维护，其缺点在于系统的数据误差会随着时间的推移而不断累加，因此需要每隔一段距离通过另一种绝对定位方式进行辅助修正。绝对定位测速的优点在于实时性和准确性较好，但是由于设备沿线铺设导致设备的安装和维护成本较高。

发明内容

本发明提供了一种基于M序列和曼彻斯特编码的定位测速系统及方法，能够解决现有技术中的技术问题。

本发明提供了一种基于M序列和曼彻斯特编码的定位测速系统，其中，该系统包括：

多个发射光源板，设置在磁悬浮列车上，所述发射光源板包括光源和发射镜头，所述光源用于发出光信号，所述发射镜头用于接收并输出所述光源发出的光信号；

多个接收镜头模组，多个所述接收镜头模组以等间隔的方式设置在管道的内壁上，每个所述接收镜头模组包括多个接收镜头，多个所述接收镜头根据M序列和曼彻斯特编码的特性排布，所述接收镜头模组用于在磁悬浮列车运行的过程中接收并输出编码光信号；

信号处理装置，用于接收编码光信号，将接收的编码光信号转化为电信号，对电信号进行解码得到磁悬浮列车的绝对位置，并根据所述绝对位置确定磁悬浮列车的速度。

优选地，所述信号处理装置还用于在对电信号进行解码之前，对电信号进行消抖处理。

优选地，所述发射镜头为一字棱镜。

优选地，所述光源为激光器。

本发明还提供了一种基于M序列和曼彻斯特编码的定位测速方法，其中，该方法包括：

利用多个发射光源板输出光信号，其中，多个所述发射光源板设置在磁悬浮列车上，所述发射光源板包括光源和发射镜头，所述光源发出光信号，所述发射镜头接收并输出所述光源发出的光信号；

利用多个接收镜头模组在磁悬浮列车运行的过程中接收并输出编码光信号，多个所述接收镜头模组以等间隔的方式设置在管道的内壁上，每个所述接收镜头模组包括多个接收镜头，多个所述接收镜头根据M序列和曼彻斯特编码的特性排布；

利用信号处理装置接收编码光信号，将接收的编码光信号转化为电信号，对电信号进行解码得到磁悬浮列车的绝对位置，并根据所述绝对位置确定磁悬浮列车的速度。

优选地，在对电信号进行解码之前，对电信号进行消抖处理。