CN105929433A - 一种轨道车精确定位方法和系统 - Google Patents

一种轨道车精确定位方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105929433A
CN105929433A CN201610442803.1A CN201610442803A CN105929433A CN 105929433 A CN105929433 A CN 105929433A CN 201610442803 A CN201610442803 A CN 201610442803A CN 105929433 A CN105929433 A CN 105929433A
Authority
CN
China
Prior art keywords
railcar
accurate positioning
wire
positioning method
angle theta
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610442803.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105929433B (zh
Inventor
郭香华
何志国
李挺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhuzhou Taichang Electronic Information Technology Ltd By Share Ltd
Original Assignee
Zhuzhou Taichang Electronic Information Technology Ltd By Share Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhuzhou Taichang Electronic Information Technology Ltd By Share Ltd filed Critical Zhuzhou Taichang Electronic Information Technology Ltd By Share Ltd
Priority to CN201610442803.1A priority Critical patent/CN105929433B/zh
Publication of CN105929433A publication Critical patent/CN105929433A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105929433B publication Critical patent/CN105929433B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/48—Determining position by combining or switching between position solutions derived from the satellite radio beacon positioning system and position solutions derived from a further system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/025—Absolute localisation, e.g. providing geodetic coordinates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2205/00—Communication or navigation systems for railway traffic
    • B61L2205/04—Satellite based navigation systems, e.g. global positioning system [GPS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明提出了一种轨道车精确定位方法，包括以下步骤：通过定位系统获取安装在轨道车上的定位接收装置的位置坐标；通过电子罗盘获取轨道车与地磁线的夹角θ；利用所述位置坐标(jA，wA)和轨道车与地磁线的夹角θ，通过计算单元，确定轨道车的车头和/或车尾的实时坐标。这样，不仅能实现对轨道车的车头和/或车尾精确定位，而且，无需再增加额外的卫星接收装置，从而降低了定位系统的复杂性和生产成本。本发明还提出了一种轨道车精确定位系统，其也可以实现对轨道车的车头和/或车尾精确定位。

Description

一种轨道车精确定位方法和系统
技术领域
本发明涉及检测领域，特别涉及一种轨道车精确定位方法和系统。
背景技术
轨道车(含拖车)是铁路设备维修、大修、材料运输、基建等施工部门执行任务的主要运输工具。轨道车分重型和轻型两种，能由搭乘人员随时撤出线路的，称为轻型轨道车；不能由搭乘人员随时撤出线路的，称为重型轨道车。其车身较长，可双向行驶。
轨道车工作时，需要通过定位系统对轨道车的位置进行实时监控，现有定位监控系统，主要通过在轨道车上安装GNSS卫星接收装置获得卫星接收装置位置的坐标，但是由于作业车车身长度在15m～20m或更长，在具体的轨道车定位位置上，仅仅利用卫星接收装置安装位置的单点位置来代表整个轨道车的位置，定位精度较低，甚至无法实现效定位和作业。若在轨道车的车体上分别安装两个以上的定位装置，则安装成本和产品成本较高。因此，如何利用单个卫星接收装置，来精确定位轨道车的两端位置，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种轨道车精确定位方法和系统，其能利用单个卫星接收装置，来精确定位轨道车的整车位置。
为了解决上述技术问题，本发明的解决方案是这样实现的：一种轨道车精确定位方法，包括以下步骤：
通过定位系统获取安装在轨道车上的定位接收装置的位置坐标(jA，wA)；
通过电子罗盘获取轨道车与地磁线的夹角θ；
利用所述位置坐标(jA，wA)和轨道车与地磁线的夹角θ，通过计算单元，确定轨道车的车头和/或车尾的实时坐标。
这样，通过先获取定位接收装置的位置坐标(jA，wA)和轨道车与地磁线的夹角θ，再通过计算单元就可以确定轨道车的车头和/或车尾的实时坐标，实现对轨道车的车头和/或车尾精确定位。而且，无需再增加额外的卫星接收装置，从而降低了定位系统的复杂性和生产成本。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述定位系统为GNSS、BDS、GPS、GLONASS、GALILEO、QZSS和GAGAN中的至少一种。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述定位接收装置为接收天线。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，在通过电子罗盘获取轨道车与地磁线的夹角θ步骤中，还包括根据轨道车所处的地区和时间，进行磁偏角的补偿计算。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，在通过电子罗盘获取轨道车与地磁线的夹角θ步骤中，还包括通过电子罗盘获取所述轨道车的行驶方向。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述计算单元的具体计算方法为：
设轨道车的车头距定位接收装置的水平距离为L，地球半径为R，则轨道车的车头位置坐标为：
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，还提供了一种轨道车精确定位系统，其包括：
定位接收装置位置坐标获取模块，通过定位系统获取安装在轨道车上的定位接收装置的位置坐标(jA，wA)；
轨道车与地磁线夹角获取模块，通过电子罗盘获取轨道车与地磁线的夹角θ；
计算单元，利用所述位置坐标(jA，wA)和轨道车与地磁线的夹角θ，通过所述过计算单元确定轨道车的车头和/或车尾的实时坐标。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述定位系统为GNSS、BDS、GPS、GLONASS、GALILEO、QZSS和GAGAN中的至少一种。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述定位接收装置为接收天线。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，还包括轨道车行驶方向获取模块，通过电子罗盘获取所述轨道车的行驶方向。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为表示本专利一种实施方式所涉及的轨道车精确定位系统的结构框图；
图2至图5为表示本专利一种实施方式所涉及的轨道车精确定位方法和系统中计算单元中的具体计算过程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。
本发明的方法实施例如下，一种轨道车精确定位方法，包括以下步骤：
通过定位系统获取安装在轨道车上的定位接收装置的位置坐标(jA，wA)；
通过电子罗盘获取轨道车与地磁线的夹角θ；
利用所述位置坐标(jA，wA)和轨道车与地磁线的夹角θ，通过计算单元，确定轨道车的车头和/或车尾的实时坐标。
这样，通过先获取定位接收装置的位置坐标(jA，wA)和轨道车与地磁线的夹角θ，再通过计算单元就可以确定轨道车的车头和/或车尾的实时坐标，实现对轨道车的车头和/或车尾精确定位。而且，无需再增加额外的卫星接收装置，从而降低了定位系统的复杂性和生产成本。其中，所述定位接收装置可以安装在轨道车车体中间的顶部。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述定位系统为GNSS、BDS、GPS、GLONASS、GALILEO、QZSS和GAGAN中的至少一种。其中，GNSS为全球卫星导航系统，GPS(Global Positioning System,通常简称GPS)为全球定位系统,又称全球卫星定位系统；Glonass为格洛纳斯系统,是俄语“全球卫星导航系统GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM”的缩写；GALILEO(GalileoPositioning System)为伽利略定位系统；BDS(BeiDou Navigation SatelliteSystem,BDS)为中国北斗卫星导航系统，是中国自行研制的全球卫星导航系统；QZSS(Quasi-Zenith Satellite System)是日本推动的准天顶卫星系统；GAGAN(GPS Aided Geo Augmented Navigation)为印度无线电导航卫星系统。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述定位接收装置为接收天线或接收天锅。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，在通过电子罗盘获取轨道车与地磁线的夹角θ步骤中，还包括根据轨道车所处的地区和时间，进行磁偏角的补偿计算。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，在通过电子罗盘获取轨道车与地磁线的夹角θ步骤中，还包括通过电子罗盘获取所述轨道车的行驶方向。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述计算单元的具体计算方法为：
设轨道车的车头距定位接收装置的水平距离为L，地球半径为R，则轨道车的车头位置坐标为：
本发明的系统实施例如下，如图1所示，还提供了一种轨道车精确定位系统，其包括：
定位接收装置位置坐标获取模块，通过定位系统获取安装在轨道车上的定位接收装置的位置坐标(jA，wA)；
轨道车与地磁线夹角获取模块，通过电子罗盘获取轨道车与地磁线的夹角θ；
计算单元，利用所述位置坐标(jA，wA)和轨道车与地磁线的夹角θ，通过所述过计算单元确定轨道车的车头和/或车尾的实时坐标。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述定位系统为GNSS、BDS、GPS、GLONASS、GALILEO、QZSS和GAGAN中的至少一种。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述定位接收装置为接收天线或接收天锅。
在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，还包括轨道车行驶方向获取模块，通过电子罗盘获取所述轨道车的行驶方向。
具体的，如图2至图5所示，以GNSS定位系统为例，先通过GNSS定位模块提供GNSS接收天线所在位置的实时经纬度，通过电子罗盘获取轨道车行驶的方位角，即轨道车行驶方向与地磁北极形成的顺时针转角θ。GNSS定位模块可以采用ublox的NEO-M8N，它是一款高性能、高灵敏度的GNSS模块，具有高灵敏度、低功耗、小型化等特点。电子罗盘可以采用霍尼韦尔的HMC5883L，其为一款表贴的弱磁传感器芯片，采用在轴向高灵敏度和线性高精度的霍尼韦尔各向异性磁阻技术，并附带自动消磁驱动器和偏差校准，能使罗盘精度控制在1°～2°。
设某一时刻GNSS定位模块提供的GNSS天线所在位置A点的经纬度为(jA，wA)，电子罗盘获取的轨道车行驶的方位角为θ，如图2和图3所示，则测出轨道车车头距GNSS天线的水平距离|AB|＝L，通过下面的方法可以通过推算出轨道车车头所在位置B的经纬度，同样方法也可推算出车尾的经纬度。
如图2至图5所示，设AB向A点所在等经度圆上的投影为AT，如图5所示，向B点所在等纬度圆上的投影为BT，如图4所示。因L<<地球半径R，可以认为弧线AT和BT的长度等于其所对应直线的长度。设B所在等纬度圆的半径为R'，可以算出：
AT＝AB*cosθ
BT＝AB*sinθ
R'＝R*cos wA
在图4和图5中，有
&Delta; j 360 = B T 2 &pi;R &prime;
&Delta; w 360 = A T 2 &pi; R
则
&Delta; j = 360 * L * s i n &theta; 2 &pi; R cos w A
&Delta; w = 360 * L * c o s &theta; 2 &pi; R
进而得出B点的经纬度为即为轨道车车头的实时经纬度。利用同样的方法可以推算出轨道车车尾的实时经纬度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种轨道车精确定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过定位系统获取安装在轨道车上的定位接收装置的位置坐标(jA，wA)；
通过电子罗盘获取轨道车与地磁线的夹角θ；
利用所述位置坐标(jA，wA)和轨道车与地磁线的夹角θ，通过计算单元，确定轨道车的车头和/或车尾的实时坐标。
2.根据权利要求1所述的轨道车精确定位方法，其特征在于，所述定位系统为GNSS、BDS、GPS、GLONASS、GAL I LEO、QZSS和GAGAN中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的轨道车精确定位方法，其特征在于，所述定位接收装置为接收天线。
4.根据权利要求1所述的轨道车精确定位方法，其特征在于，在通过电子罗盘获取轨道车与地磁线的夹角θ步骤中，还包括根据轨道车所处的地区和时间，进行磁偏角的补偿计算。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的轨道车精确定位方法，其特征在于，在通过电子罗盘获取轨道车与地磁线的夹角θ步骤中，还包括通过电子罗盘获取所述轨道车的行驶方向。
6.根据权利要求5所述的轨道车精确定位方法，其特征在于，所述计算单元的具体计算方法为：
设轨道车的车头距定位接收装置的水平距离为L，地球半径为R，则轨道车的车头位置坐标为：
7.一种轨道车精确定位系统，其特征在于，包括：
定位接收装置位置坐标获取模块，通过定位系统获取安装在轨道车上的定位接收装置的位置坐标(jA，wA)；
轨道车与地磁线夹角获取模块，通过电子罗盘获取轨道车与地磁线的夹角θ；
计算单元，利用所述位置坐标(jA，wA)和轨道车与地磁线的夹角θ，通过所述过计算单元确定轨道车的车头和/或车尾的实时坐标。
8.根据权利要求7所述的轨道车精确定位系统，其特征在于，所述定位系统为GNSS、BDS、GPS、GLONASS、GAL I LEO、QZSS和GAGAN中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的轨道车精确定位系统，其特征在于，所述定位接收装置为接收天线。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的轨道车精确定位系统，其特征在于，还包括轨道车行驶方向获取模块，通过电子罗盘获取所述轨道车的行驶方向。
CN201610442803.1A 2016-06-20 2016-06-20 一种轨道车精确定位方法和系统 Active CN105929433B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610442803.1A CN105929433B (zh) 2016-06-20 2016-06-20 一种轨道车精确定位方法和系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610442803.1A CN105929433B (zh) 2016-06-20 2016-06-20 一种轨道车精确定位方法和系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105929433A true CN105929433A (zh) 2016-09-07
CN105929433B CN105929433B (zh) 2018-08-14

Family

ID=56830775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610442803.1A Active CN105929433B (zh) 2016-06-20 2016-06-20 一种轨道车精确定位方法和系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105929433B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110809118A (zh) * 2019-11-12 2020-02-18 成都新舟锐视科技有限公司 一种用于枪球联动的快速聚焦方法
CN114115260A (zh) * 2021-11-22 2022-03-01 河北优控新能源科技有限公司 自动驾驶铰接车的车辆模型搭建及路径跟踪控制方法
CN114812520A (zh) * 2022-03-04 2022-07-29 中铁第四勘察设计院集团有限公司 高速磁浮轨道安装测控三维控制网的测设方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030167121A1 (en) * 2002-03-01 2003-09-04 Ockerse Harold C. Electronic compass system
CN1752718A (zh) * 2004-09-20 2006-03-29 笠基企业股份有限公司 导航装置的角度相互校正方法及其装置
CN103542847A (zh) * 2012-07-16 2014-01-29 苏州科瓴精密机械科技有限公司 一种移动机器人的定位系统及其定位方法
CN105059323A (zh) * 2015-07-03 2015-11-18 苏州华兴致远电子科技有限公司 一种基于地磁信息的定位方法、装置及系统
CN206096470U (zh) * 2016-06-20 2017-04-12 株洲太昌电子信息技术股份有限公司 一种轨道车精确定位装置和轨道车

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030167121A1 (en) * 2002-03-01 2003-09-04 Ockerse Harold C. Electronic compass system
CN1752718A (zh) * 2004-09-20 2006-03-29 笠基企业股份有限公司 导航装置的角度相互校正方法及其装置
CN103542847A (zh) * 2012-07-16 2014-01-29 苏州科瓴精密机械科技有限公司 一种移动机器人的定位系统及其定位方法
CN105059323A (zh) * 2015-07-03 2015-11-18 苏州华兴致远电子科技有限公司 一种基于地磁信息的定位方法、装置及系统
CN206096470U (zh) * 2016-06-20 2017-04-12 株洲太昌电子信息技术股份有限公司 一种轨道车精确定位装置和轨道车

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110809118A (zh) * 2019-11-12 2020-02-18 成都新舟锐视科技有限公司 一种用于枪球联动的快速聚焦方法
CN114115260A (zh) * 2021-11-22 2022-03-01 河北优控新能源科技有限公司 自动驾驶铰接车的车辆模型搭建及路径跟踪控制方法
CN114812520A (zh) * 2022-03-04 2022-07-29 中铁第四勘察设计院集团有限公司 高速磁浮轨道安装测控三维控制网的测设方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN105929433B (zh) 2018-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9435653B2 (en) Sensor-aided vehicle positioning system
US6560535B2 (en) Global positioning system roadside integrated precision positioning system
US20060265127A1 (en) Vehicle position detector device and its processing method
CN107064974A (zh) 一种抑制城市峡谷多径卫星信号的定位方法和系统
CN1680776B (zh) 用低漂移差分全球定位系统制作精确地形图的系统和方法
CN107894232A (zh) 一种gnss/sins组合导航精确测速定位方法及系统
CN107247275B (zh) 基于公交车的城市gnss脆弱性监测系统及其方法
CN101806906A (zh) 基于gnss的位置坐标实时动态组合测量装置及方法
CN206096470U (zh) 一种轨道车精确定位装置和轨道车
CN105792135A (zh) 一种定位车辆所在车道的方法及装置
CN103822629A (zh) 基于多方向偏振光导航传感器的定位系统及其定位方法
CN103389092A (zh) 一种系留飞艇姿态测量装置及测量方法
CN104898139A (zh) 一种车辆定位纠偏方法及装置
CN207318731U (zh) 一种具有北斗定位定向功能的车辆监控装置
CN105929433A (zh) 一种轨道车精确定位方法和系统
CN103439727A (zh) 一种地面坐标的测量方法
CN105301621A (zh) 一种车辆定位装置及一种智能驾考系统
CN110388940B (zh) 一种利用电子地图及典型地标校准光电转台方位零位的方法
Parakkal et al. GPS based navigation system for autonomous car
CN103196442A (zh) 自适应车载导航的终端
JP2007225408A (ja) 移動体の横滑り計測装置
JP2018044843A (ja) 位置標定装置
CN104199074A (zh) Gnss手持终端及远距离定位方法
CN105759292A (zh) 一种差分gps与机器人的相对位置参数标定方法及系统
CN108974049B (zh) 列车测姿测向与智能决策预警方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant