CN107770862B - 基于车地通信的列车定位系统及基于该系统的定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种基于车地通信的列车定位系统及基于该系统的列车定位方法，能实现对列车实时、准确定位。系统包括阵列天线、DBF模块、接收模块和处理模块的轨旁智能天线；阵列天线，用于接收车载天线发送的微波信号，将微波信号转为电信号发送给DBF模块和接收模块；DBF模块，用于根据电信号计算入射阵列天线微波信号相对于天线接收平面的在横向方向上的角度α和纵向方向上的角度β，发送给处理模块；接收模块，用于从电信号中解析出数字信息发送给处理模块；处理模块，用于实时将角度α和角度β转换成列车位置信息，并根据数字信息和在接收数字信息期间的列车位置信息，综合判断列车位置，将列车位置判断的结果和数字信息打包，发送给对应的设备。

Description

基于车地通信的列车定位系统及基于该系统的定位方法

技术领域

本发明实施例涉及通信领域，具体涉及一种基于车地通信的列车定位系统及基于该系统的列车定位方法。

背景技术

列车定位技术在列控系统中具有重要的地位，CBTC系统中列车定位信息的主要作用是：为了保证安全列车间隔提供依据，CBTC系统对在线的每一列车，能计算出距前行列车尾部距离，或距进站信号点的距离，从而对它实施有效速度控制。

目前，在列车自动控制系统中得到应用的列车定位技术主要有：轨道电路法、查询-应答器法、交叉感应线圈法、漏泄波导法、漏泄电缆法、测速定位法、多普勒雷达法、无线扩频列车定位、卫星定位法、惯性列车定位、航位推算系统定位等。

目前列车定位技术各有优劣，不同的定位技术或多或少存在系统昂贵，需要轨旁增加许多额外设备，或定位精度差，或实时性低、或可靠性差等问题，目前主要采用多种技术融合方式进行定位，轨旁设备众多、不易维护。

发明内容

针对现有技术存在的不足和缺陷，本发明实施例提供一种基于车地通信的列车定位系统及基于该系统的列车定位方法。

一方面，本发明实施例提出一种基于车地通信的列车定位系统，包括：

轨旁智能天线和车载天线，其中；

所述轨旁智能天线包括阵列天线、DBF模块、接收模块和处理模块；

所述车载天线，用于发送微波信号；

所述阵列天线分别与DBF模块、接收模块连接，用于接收所述车载天线发送的微波信号，将所述微波信号转为电信号发送给所述DBF模块和接收模块处理；

所述DBF模块，用于根据所述电信号计算入射阵列天线微波信号相对于天线接收平面的在横向方向上的角度α和纵向方向上的角度β，将所述角度α和角度β发送给所述处理模块；

所述接收模块，用于从所述电信号中解析出数字信息打包发送给所述处理模块；

所述处理模块，用于实时将所述角度α和角度β转换成列车位置信息，并根据所述数字信息判断是否为所述列车位置信息对应列车发送的信息，如果是所述列车位置信息对应列车发送的信息，则根据在接收所述数字信息期间的列车位置信息，综合判断列车位置，将列车位置判断的结果和所述数字信息打包，通过地面骨干网络发送给对应的设备。

另一方面，本发明实施例提出一种基于上述系统的列车定位方法，包括：

所述阵列天线将接收到的由所述车载天线发送的微波信号转为电信号发送给所述DBF模块和接收模块；

所述DBF模块根据所述电信号计算入射阵列天线微波信号相对于天线接收平面的在横向方向上的角度α和纵向方向上的角度β，将所述角度α和角度β发送给所述处理模块，同时所述接收模块从所述电信号中解析出数字信息打包发送给所述处理模块；

所述处理模块实时将所述角度α和角度β转换成列车位置信息，并根据所述数字信息判断是否为所述列车位置信息对应列车发送的信息，如果是所述列车位置信息对应列车发送的信息，则根据在接收所述数字信息期间的列车位置信息，综合判断列车位置，将列车位置判断的结果和所述数字信息打包，通过地面骨干网络发送给对应的设备。

本发明实施例提供的基于车地通信的列车定位系统及基于该系统的列车定位方法，由信号入射轨旁智能天线角度推算出列车位置信息，从而得到列车的具体位置，能实现对列车实时、准确定位，另外，本方案融合传统轨旁天线，通过在传统轨旁天线上增加了定位功能，可省去车载、轨旁其它冗余的定位设备，降低系统造价，而且安装部署简单，能缩短施工周期，降低后期维护成本。

附图说明

图1为本发明实施例基于车地通信的列车定位系统一实施例的部分结构示意图；

图2为本发明实施例基于车地通信的列车定位系统另一实施例的位置设置示意图；

图3为本发明实施例基于车地通信的列车定位系统又一实施例涉及的第一坐标系和第二坐标系的示意图；

图4为本发明实施例列车定位方法一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。

参看图1，本实施例公开一种基于车地通信的列车定位系统，包括：

轨旁智能天线和车载天线10，其中；

所述轨旁智能天线包括阵列天线20、DBF模块30、接收模块40和处理模块50；

所述车载天线10，用于发送微波信号；

所述阵列天线10分别与DBF模块30、接收模块40连接，用于接收所述车载天线10发送的微波信号，将所述微波信号转为电信号发送给所述DBF模块30和接收模块40处理；

所述DBF模块30，用于根据所述电信号计算入射阵列天线20微波信号相对于天线接收平面的在横向方向上的角度α和纵向方向上的角度β，将所述角度α和角度β发送给所述处理模块50；

所述接收模块40，用于从所述电信号中解析出数字信息打包发送给所述处理模块50；

所述处理模块50，用于实时将所述角度α和角度β转换成列车位置信息，并根据所述数字信息判断是否为所述列车位置信息对应列车发送的信息，如果是所述列车位置信息对应列车发送的信息，则根据在接收所述数字信息期间的列车位置信息，综合判断列车位置，将列车位置判断的结果和所述数字信息打包，通过地面骨干网络发送给对应的设备。

本发明实施例提供的基于车地通信的列车定位系统，由信号入射轨旁智能天线角度推算出列车位置信息，从而得到列车的具体位置，能实现对列车实时、准确定位，另外，本方案融合传统轨旁天线，通过在传统轨旁天线上增加了定位功能，可省去车载、轨旁其它冗余的定位设备，降低系统造价，而且安装部署简单，能缩短施工周期，降低后期维护成本。

下面对本发明实施例基于车地通信的列车定位系统进行详细说明。

DBF技术：DBF(Digital Beam Forming，数字波束形成或数字波束合成)是天线波束形成原理与数字信号处理技术相结合的产物，主要利用DOA(Direction of Arrival，来波方向)估计和波束形成方法，其中通过DOA估计方法可以确定信号的方向。DBF技术广泛应用于阵列信号处理领域，成功应用于雷达和声呐目标检测、无线通信、地震探测等诸多工程领域。

本发明实施例轨道交通基于车地通信系统的定位系统主要由车载天线和含有定位功能的轨旁天线组成，以下称轨旁智能天线。

轨旁智能天线采用DBF(Digital Beam Forming，数字波束形成)技术作为接收信号波束方向的主要判断依据，同时保留原轨旁天线的发送和接收功能。参看图1，轨旁智能天线保留原轨旁天线的发送模块和接收模块，在此基础上增加阵列天线、DBF模块、处理模块。

基于CBTC的列控系统，在列车行驶过程中会与轨旁智能天线周期的进行车-地通信。在通信过程中，轨旁智能天线会接收到列车车载天线发出的微波信号，阵列天线分别与DBF模块、接收模块连接，将接收到的微波信号转为电信号用于DBF模块和接收模块处理。

DBF模块根据接收到的电信号可以计算入射阵列天线微波信号相对于天线接收平面的在横向和纵向两个方向上的角度α和β。DBF模块每计算一次角度，将此角度信息打包发送给处理模块。接收模块从接收到电信号解析出所携带的数字信息打包发送给处理模块。

处理模块实时将DBF输出的角度信息计算转换成列车位置信息，并缓存起来，缓存最新且连续的一段时间的列车位置信息，时间上满足至少能够包含空中通信最长一包数据传输的时间。处理模块根据接收到的数字信息判断是否为所述列车位置信息对应列车发送的信息，如果是所述列车位置信息对应列车发送的信息，则根据在接收这包数据期间的列车位置信息，综合判断列车位置，一般通过平均值算法处理。处理模块将列车位置判断的结果和接收到的数字信息打包，通过地面骨干网络发送给对应的设备。另外，需要说明的是，发送模块与阵列天线、处理模块连接，它们之间的数据处理传输流程为：处理模块将接收到地面骨干网络数据信息传输给发送模块；发送模块将接收到的地面骨干网络数据信息转成电信号发给阵列天线；阵列天线将发送模块的电信号转为微波信号发送出去。

图2为本发明实施例基于车地通信的列车定位系统另一实施例的位置设置示意图，如图2所示，图2中：1轨旁智能天线支架；2轨旁智能天线；3车载天线所在的平行于轨道的平面；4车载天线；5列车；6轨道。轨旁智能天线2代替传统轨旁天线，安装于轨道上方的支架1上。轨旁智能天线的微波天线平面倾斜向下，与轨道所在平面的夹角为γ，满足所测角度覆盖轨旁智能天线与列车的通信范围，并且满足可以测量到轨旁智能天线正下方信号的角度，一般γ为45°左右。

因为距离足够远，车载天线4可以作为一个质点，以该质点为M。车载天线位置计算过程如下：

首先建立第一坐标系(即地面坐标系)和第二坐标系(即天线坐标系)。以轨旁智能天线的微波天线平面中心点为原点O，垂直于微波天线平面(图3中“7”所指的即为微波天线平面)的坐标轴为z，z轴指向轨道所在平面，微波天线平面上平行于轨道所在平面的坐标轴(横轴)为x，纵向坐标轴为y，建立直角坐标系，以下称天线坐标系(具体可参见图3所示)。列车车顶天线看作质点，以该质点为M。将包含M点且与轨道平面平行的平面作为第一平面，以轨旁智能天线的微波天线平面中心点在第一平面上的垂点为原点O*，过原点O*且以列车行驶的反方向为正方向的坐标轴为y轴，即图3中的y*，过原点O*且以从原点O*指向天线坐标系原点O方向为正方向的坐标轴为z轴，即图3中的z*，根据y*和z*可确定地面坐标系的x轴，即图3中的x*。由于天线坐标系原点O距离第一平面的垂直高度基本不变，可以看作OO’表示的高度h，h是个可测量的常数。图3中车载天线在地面坐标系中的位置为M(a,b,0)，α为天线坐标系的x轴负半轴与天线坐标系的原点O与车载天线连线形成的直线之间的角度，β为天线坐标系的y轴负半轴与天线坐标系的原点O与车载天线连线形成的直线之间的角度。

然后根据立体几何可以推导出：

b＝tan(β-γ)×h；

最后，根据车载天线在列车车顶的位置以及M点坐标(a,b,0)，就可以得到列车车头实际在轨道上的位置。

需要说明的是，处理模块实时计算列车位置信息，一般每隔0.1至1ms输出一次位置信息，根据多次输出的结果判断列车位置，再将列车位置信息发送给地面设备。

按前述处理过程，轨旁智能天线不仅可以判断运行在直线轨道上的列车位置，也可以判断在弯道上运行的列车位置。而且根据多次输出的结果还可以判断列车运行在上行轨道还是下行轨道上、计算出列车运行速度、列车运行方向以及列车运行轨迹，提供丰富的列出运行状态信息。

参看图4，本实施例公开一种基于前述实施例所述的基于车地通信的列车定位系统的列车定位方法，包括：

S1、所述阵列天线将接收到的由所述车载天线发送的微波信号转为电信号发送给所述DBF模块和接收模块；

S2、所述DBF模块根据所述电信号计算入射阵列天线微波信号相对于天线接收平面的在横向方向上的角度α和纵向方向上的角度β，将所述角度α和角度β发送给所述处理模块，同时所述接收模块从所述电信号中解析出数字信息打包发送给所述处理模块；

S3、所述处理模块实时将所述角度α和角度β转换成列车位置信息，并根据所述数字信息判断是否为所述列车位置信息对应列车发送的信息，如果是所述列车位置信息对应列车发送的信息，则根据在接收所述数字信息期间的列车位置信息，综合判断列车位置，将列车位置判断的结果和所述数字信息打包，通过地面骨干网络发送给对应的设备。

本发明实施例提供的列车定位方法，由信号入射轨旁智能天线角度推算出列车位置信息，从而得到列车的具体位置，能实现对列车实时、准确定位。

可选地，在前述方法实施例的基础上，所述处理模块实时将所述角度α和角度β转换成列车位置信息，可以包括：

所述处理模块根据如下公式计算车载天线在第一坐标系中的坐标(a，b，0)，并根据所述坐标(a，b，0)以及车载天线在列车车顶的位置计算列车车头实际在轨道上的位置，得到列车位置信息，其中，所述公式为：

b＝tan(β-γ)×h；

所述第一坐标系的x轴和y轴在第一平面上，所述第一平面与轨道平面平行，将所述车载天线看作一个质点，所述质点在所述第一平面上，所述第一坐标系以轨旁智能天线的微波天线平面中心点在所述第一平面的垂点为原点，所述第一坐标系的z轴的正方向为从原点指向所述轨旁智能天线的微波天线平面中心点的方向，所述第一坐标系的y轴的正方向指向列车行驶的反方向，微波天线平面倾斜向下，与轨道所在平面的夹角为γ，h为所述原点与所述轨旁智能天线的微波天线平面中心点的距离，第二坐标系以所述微波天线平面中心点为原点，所述第二坐标系的x轴平行于所述第一平面，所述第二坐标系的y轴的正方向远离轨道所在平面，所述第二坐标系的z轴垂直于所述微波天线平面，指向轨道所在平面，α为所述第二坐标系的x轴负半轴与所述第二坐标系的原点与车载天线连线形成的直线之间的角度，β为所述第二坐标系的y轴负半轴与所述第二坐标系的原点与车载天线连线形成的直线之间的角度。

可选地，在前述方法实施例的基础上，所述根据在接收所述数字信息期间的列车位置信息，综合判断列车位置，可以包括：

根据在接收所述数字信息期间的列车位置信息，采用平均值算法综合判断列车位置。

可选地，在前述方法实施例的基础上，所述方法还可以包括：

所述处理模块将接收到的地面骨干网络数据信息传输给所述发送模块；

所述发送模块将所述地面骨干网络数据信息转成电信号发给所述阵列天线；

所述阵列天线将所述发送模块发送的电信号转为微波信号发送出去。

可选地，在前述方法实施例的基础上，所述方法还可以包括：

所述处理模块根据连续计算出的列车位置信息确定出列车运行状态信息，其中，所述列车运行状态信息包括列车运行在上行轨道还是下行轨道上的信息、列车运行速度、列车运行方向以及列车运行轨迹。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的系统。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令系统的制造品，该指令系统实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。而且，可以单独使用本发明的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种基于车地通信的列车定位系统，其特征在于，包括：

轨旁智能天线和车载天线，其中；

所述轨旁智能天线包括阵列天线、DBF模块、接收模块和处理模块；

所述车载天线，用于发送微波信号；

所述阵列天线分别与DBF模块、接收模块连接，用于接收所述车载天线发送的微波信号，将所述微波信号转为电信号发送给所述DBF模块和接收模块处理；

所述DBF模块，用于根据所述电信号计算入射阵列天线微波信号相对于天线接收平面的在横向方向上的角度α和纵向方向上的角度β，将所述角度α和角度β发送给所述处理模块；

所述接收模块，用于从所述电信号中解析出数字信息打包发送给所述处理模块；

所述处理模块，用于实时将所述角度α和角度β转换成列车位置信息，并根据所述数字信息判断是否为所述列车位置信息对应列车发送的信息，如果是所述列车位置信息对应列车发送的信息，则根据在接收所述数字信息期间的列车位置信息，综合判断列车位置，将列车位置判断的结果和所述数字信息打包，通过地面骨干网络发送给对应的设备；

所述处理模块，具体用于根据如下公式计算车载天线在第一坐标系中的坐标(a，b，0)，并根据所述坐标(a，b，0)以及车载天线在列车车顶的位置计算列车车头实际在轨道上的位置，得到列车位置信息，其中，所述公式为：

b＝tan(β-γ)×h；

所述第一坐标系的x轴和y轴在第一平面上，所述第一平面与轨道平面平行，将所述车载天线看作一个质点，所述质点在所述第一平面上，所述第一坐标系以轨旁智能天线的微波天线平面中心点在所述第一平面的垂点为原点，所述第一坐标系的z轴的正方向为从原点指向所述轨旁智能天线的微波天线平面中心点的方向，所述第一坐标系的y轴的正方向指向列车行驶的反方向，微波天线平面倾斜向下，与轨道所在平面的夹角为γ，h为所述原点与所述轨旁智能天线的微波天线平面中心点的距离，第二坐标系以所述微波天线平面中心点为原点，所述第二坐标系的x轴平行于所述第一平面，所述第二坐标系的y轴的正方向远离轨道所在平面，所述第二坐标系的z轴垂直于所述微波天线平面，指向轨道所在平面，α为所述第二坐标系的x轴负半轴与所述第二坐标系的原点与车载天线连线形成的直线之间的角度，β为所述第二坐标系的y轴负半轴与所述第二坐标系的原点与车载天线连线形成的直线之间的角度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理模块，具体用于根据在接收所述数字信息期间的列车位置信息，采用平均值算法综合判断列车位置。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述轨旁智能天线，还包括：

发送模块，其中；

所述发送模块与所述处理模块和阵列天线连接，

所述处理模块，还用于将接收到的地面骨干网络数据信息传输给发送模块；

所述发送模块，用于将所述地面骨干网络数据信息转成电信号发给所述阵列天线；

所述阵列天线，还用于将所述发送模块发送的电信号转为微波信号发送出去。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理模块，还用于根据连续计算出的列车位置信息确定出列车运行状态信息，其中，所述列车运行状态信息包括列车运行在上行轨道还是下行轨道上的信息、列车运行速度、列车运行方向以及列车运行轨迹。

5.一种基于权利要求1至4任一项所述的车地通信的列车定位系统的列车定位方法，其特征在于，包括：

所述阵列天线将接收到的由所述车载天线发送的微波信号转为电信号发送给所述DBF模块和接收模块；

所述DBF模块根据所述电信号计算入射阵列天线微波信号相对于天线接收平面的在横向方向上的角度α和纵向方向上的角度β，将所述角度α和角度β发送给所述处理模块，同时所述接收模块从所述电信号中解析出数字信息打包发送给所述处理模块；

所述处理模块实时将所述角度α和角度β转换成列车位置信息，并根据所述数字信息判断是否为所述列车位置信息对应列车发送的信息，如果是所述列车位置信息对应列车发送的信息，则根据在接收所述数字信息期间的列车位置信息，综合判断列车位置，将列车位置判断的结果和所述数字信息打包，通过地面骨干网络发送给对应的设备；

所述处理模块实时将所述角度α和角度β转换成列车位置信息，包括：

所述处理模块根据如下公式计算车载天线在第一坐标系中的坐标(a，b，0)，并根据所述坐标(a，b，0)以及车载天线在列车车顶的位置计算列车车头实际在轨道上的位置，得到列车位置信息，其中，所述公式为：

b＝tan(β-γ)×h；

所述第一坐标系的x轴和y轴在第一平面上，所述第一平面与轨道平面平行，将所述车载天线看作一个质点，所述质点在所述第一平面上，所述第一坐标系以轨旁智能天线的微波天线平面中心点在所述第一平面的垂点为原点，所述第一坐标系的z轴的正方向为从原点指向所述轨旁智能天线的微波天线平面中心点的方向，所述第一坐标系的y轴的正方向指向列车行驶的反方向，微波天线平面倾斜向下，与轨道所在平面的夹角为γ，h为所述原点与所述轨旁智能天线的微波天线平面中心点的距离，第二坐标系以所述微波天线平面中心点为原点，所述第二坐标系的x轴平行于所述第一平面，所述第二坐标系的y轴的正方向远离轨道所在平面，所述第二坐标系的z轴垂直于所述微波天线平面，指向轨道所在平面，α为所述第二坐标系的x轴负半轴与所述第二坐标系的原点与车载天线连线形成的直线之间的角度，β为所述第二坐标系的y轴负半轴与所述第二坐标系的原点与车载天线连线形成的直线之间的角度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据在接收所述数字信息期间的列车位置信息，综合判断列车位置，包括：

根据在接收所述数字信息期间的列车位置信息，采用平均值算法综合判断列车位置。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

所述处理模块将接收到的地面骨干网络数据信息传输给发送模块；

所述发送模块将所述地面骨干网络数据信息转成电信号发给所述阵列天线；

所述阵列天线将所述发送模块发送的电信号转为微波信号发送出去。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

所述处理模块根据连续计算出的列车位置信息确定出列车运行状态信息，其中，所述列车运行状态信息包括列车运行在上行轨道还是下行轨道上的信息、列车运行速度、列车运行方向以及列车运行轨迹。

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