UA72621C2 - Method for accurately determining the location of an object, particularly a vehicle moving along a known course - Google Patents

Method for accurately determining the location of an object, particularly a vehicle moving along a known course Download PDF

Info

Publication number
UA72621C2
UA72621C2 UA20021210701A UA20021210701A UA72621C2 UA 72621 C2 UA72621 C2 UA 72621C2 UA 20021210701 A UA20021210701 A UA 20021210701A UA 20021210701 A UA20021210701 A UA 20021210701A UA 72621 C2 UA72621 C2 UA 72621C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
satellites
location
train
route
satellite
Prior art date
Application number
UA20021210701A
Other languages
Ukrainian (uk)
Original Assignee
Alstom Belgium Sa
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 Alstom Belgium Sa filed Critical Alstom Belgium Sa
Publication of UA72621C2 publication Critical patent/UA72621C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/021Measuring and recording of train speed
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0269Inferred or constrained positioning, e.g. employing knowledge of the physical or electromagnetic environment, state of motion or other contextual information to infer or constrain a position
    • G01S5/02695Constraining the position to lie on a curve or surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/025Absolute localisation, e.g. providing geodetic coordinates
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39Determining 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
    • G01S19/42Determining position
    • G01S19/50Determining position whereby the position solution is constrained to lie upon a particular curve or surface, e.g. for locomotives on railway tracks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2205/00Communication or navigation systems for railway traffic
    • B61L2205/04Satellite based navigation systems, e.g. global positioning system [GPS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

The invention concerns a method for determining the location and/or positioning of an object, in particular a vehicle such as a train moving along a known course, and this securely in terms of railway transport. The invention is characterised in that it consists in determining said location and/or positioning of said object by a valid calculation at a given time based on an elementary measurement involving at least a satellite and on a secure mapping of said known course.

Description

Даний винахід стосується способу точного визначення місця розташування і/або позиціювання об'єкта, який рухається по трасі, яка визначається за допомогою спеціального пристрою.The present invention relates to a method of accurately determining the location and/or positioning of an object moving along a track that is determined using a special device.

Мається на увазі, що термін «траса» означає область простору, обмежену трубчастою поверхнею довільного і змінного поперечного перерізу, яка строго задає границі, всередині яких відбувається рух транспортного засобу. Якщо поперечним перерізом цієї труби можна знехтувати, то одержуємо два рівняння, які зв'язують довготу, широту і висоту об'єкта, що рухається.It is understood that the term "track" means an area of space bounded by a tubular surface of arbitrary and variable cross-section, which strictly defines the boundaries within which the movement of the vehicle takes place. If the cross-section of this pipe can be neglected, then we get two equations that connect the longitude, latitude and height of the moving object.

Більш конкретно, даний винахід стосується способу визначення місця розташування поїзда, який рухається по залізничній колії, точний маршрут якого відомий.More specifically, the present invention relates to a method of determining the location of a train moving along a railway track, the exact route of which is known.

Цей же принцип може бути застосований, коли відоме одне рівняння (рух об'єкта по : відомій поверхні).The same principle can be applied when one equation is known (movement of an object on a : known surface).

Даний винахід стосується способу визначення місця розташування і/або позиціювання транспортного засобу, особливо стосовно залізничного транспорту, тобто спосіб дозволяє майже миттєво визначити місце розташування транспортного засобу, або більш точно - області відсутності вищезгаданого транспортного засобу, що рухається за відомим маршрутом, з певним ступенем імовірності.The present invention relates to a method of determining the location and/or positioning of a vehicle, especially in relation to rail transport, i.e. the method allows almost instantly determining the location of the vehicle, or more precisely - the area of the absence of the aforementioned vehicle moving along a known route with a certain degree of probability .

Визначення місця розташування базується на використанні навігаційних супутників або аналогічних наземних навігаційних маяків, надалі називаних загальним терміном «супутники».Determining the location is based on the use of navigation satellites or similar terrestrial navigation beacons, hereinafter collectively referred to as "satellites".

Система залізничної сигналізації забороняє поїзду вхід на певну ділянку шляху доти, поки не буде встановлено, що поїзд, який іде попереду, залишив дану ділянку, тобто, що розглянута ділянка шляху вільна.The railway signaling system prohibits the train from entering a certain section of the track until it is established that the train in front has left the given section, that is, that the considered section of the track is free.

Це необхідно встановити із заздалегідь заданим дуже малим значенням погрішності, і особливо точно по відношенню до залізничного транспорту; наприклад ділянки, на яких передбачається відсутність поїзда, необхідно визначати з максимальним значенням погрішності порядку 109, переважно порядку 1072, на кожному кроці обчислення.This must be established with a predetermined very small margin of error, and is particularly accurate in relation to rail transport; for example, sections on which the absence of a train is assumed must be determined with a maximum error value of the order of 109, preferably of the order of 1072, at each step of the calculation.

Відомий спосіб точного визначення місця розташування об'єкта, і особливо поїзда, за допомогою розрахунку місцезнаходження за сигналами трьох супутників, причому приймачі, які можуть приймати інформацію від вищезгаданих супутників, здатні розрахувати координати вищезгаданого об'єкта, що рухається, з відносно високою точністю.There is a known method of accurately determining the location of an object, and especially a train, by calculating the location based on signals from three satellites, and receivers that can receive information from the above-mentioned satellites are able to calculate the coordinates of the above-mentioned moving object with relatively high accuracy.

Однак при цьому необхідний точний вимір часу за Гринвічем, що досить складно і дорого для виконання на рівні приймача, наприклад розміщеного на поїзді. Більш того, необхідно, щоб різні супутники належали до однієї групи і для них використовувалася єдина система відліку часу.However, at the same time, accurate measurement of Greenwich time is required, which is quite difficult and expensive to perform at the level of a receiver, for example, placed on a train. Moreover, it is necessary that different satellites belong to the same group and use a single time reference system for them.

Таким чином, звичайно використовується четвертий супутник, який дозволяє точно визначити місце розташування розглянутого об'єкта шляхом рішення системи з чотирьох рівнянь з чотирма невідомими для одержання трьох координат розглянутої точки і значення часу.Thus, a fourth satellite is usually used, which allows you to accurately determine the location of the object in question by solving a system of four equations with four unknowns to obtain three coordinates of the point in question and the time value.

В дійсності, на основі знання координат цих супутників, здійснюється розрахунок відстані між вищезгаданими супутниками і приймачем об'єкта, чиє місце розташування передбачається визначити.In fact, based on the knowledge of the coordinates of these satellites, the distance between the aforementioned satellites and the receiver of the object whose location is supposed to be determined is calculated.

Численні технології підвищення якості і/або збільшення кількості використовуваної інформації, як у цивільних так і у військових областях, дозволили підвищити точність цих вимірів.Numerous technologies to improve the quality and/or increase the amount of information used, both in the civilian and military fields, have made it possible to increase the accuracy of these measurements.

У зв'язку з цим, серед іншого, може бути згадане таке: збільшення кількості супутників, зайнятих у вимірюванні (включаючи такі, що знаходяться на землі); кореляція між послідовними вимірами з метою зниження властивої ваги певних причин помилок; радіопередача (через супутник або інший спосіб) інформації про місцеві виправлення (наприклад, про диференціальні виправлення сигналів глобальної системи позиціювання, переданих за допомогою ОСР5 (скор, від Оіїегепіа! Сіоба! Розййопопд бувзієт - диференційна система глобального позиціювання - прим, перекладача), МААБ5 (скор, від УМае Агеа А!йдтепіайоп бЗузіет - система наведення для великої площі перекриття - прим, перекладача); підвищення точності вимірів тимчасових інтервалів за допомогою синхронізації із супутниками; використання експлуатаційної і контрольної інформації, переданої наземними слідкувальними мережами або мережами груп супутників.In this regard, among others, the following may be mentioned: an increase in the number of satellites engaged in measurement (including those located on the ground); correlation between successive measurements in order to reduce the inherent weight of certain causes of errors; radio transmission (via satellite or other means) of information about local corrections (for example, about differential corrections of global positioning system signals transmitted by OSP5 speed, from UMae Agea A!ydtepiayop bZuziet - a guidance system for a large area of overlap - approx., translator); increasing the accuracy of measurements of time intervals by means of synchronization with satellites; use of operational and control information transmitted by ground tracking networks or networks of groups of satellites.

З метою максимального уточнення найбільш ймовірного місцезнаходження цікавлячого нас об'єкта і підвищення точності визначення його місцезнаходження накопичуються різні види інформації.Various types of information are accumulated in order to specify the most likely location of the object of interest to us as much as possible and to increase the accuracy of determining its location.

Більш того, для надійного захисту від електромагнітних перешкод або зловмисних дій, можливих під час проведення вимірів, додатково пропонуються кодування і метод автокореляції.Moreover, for reliable protection against electromagnetic interference or malicious actions possible during measurements, coding and the autocorrelation method are additionally offered.

Останнім часом, у деяких випадках, супутникові системи місцезнаходження можуть бути постачені додатковими датчиками, які ще більш збільшують кількість і якість доступної інформації, наприклад, датчики атмосферного тиску в аеронавтиці, датчики осі обертання поїзда, об'єднані з доплеровскими радарами, частково або цілком інерціальні станції і т.д.Recently, in some cases, satellite positioning systems can be supplied with additional sensors that further increase the amount and quality of available information, for example, atmospheric pressure sensors in aeronautics, train axis sensors combined with Doppler radars, partially or completely inertial stations, etc.

Таким чином, ціллю даного винаходу є запропонувати спосіб і пристрій, які забезпечують точне визначення місця розташування і/або позиціювання об'єкта, особливо транспортного засобу, такого як поїзд, що рухається за відомим маршрутом.Thus, the purpose of this invention is to propose a method and a device that provide accurate location and/or positioning of an object, especially a vehicle, such as a train, moving along a known route.

Мається на увазі що термін точне визначення місця розташування означає визначення місця розташування, або більш точно, відсутність поїзда на ділянці, що повторно визначається при кожному обчисленні, з погрішністю меншою, ніж 107, яка переважно досягає 10712,It is understood that the term accurate location determination means the location determination, or more precisely, the absence of a train on the section, which is re-determined at each calculation, with an error of less than 107, which preferably reaches 10712,

Даний винахід стосується способу визначення місця розташування і/або позиціювання об'єкта, зокрема транспортного засобу, такого як поїзд, що рухається за відомим маршрутом, особливо стосовно залізничного транспорту, який характеризується тим, що згадане визначення місця розташування і/або згадане позиціювання об'єкта здійснюють за допомогою точних розрахунків, виконаних у конкретний момент часу, основаних, з одного боку, на первинних вимірах з використанням, щонайменше, одного супутника, і, з іншого боку, на точній картографії згаданого відомого маршруту.The present invention relates to a method of determining the location and/or positioning of an object, in particular a vehicle, such as a train, moving along a known route, especially in relation to rail transport, which is characterized by the fact that said location determination and/or said positioning of an object the project is carried out with the help of accurate calculations made at a specific moment in time, based, on the one hand, on primary measurements using at least one satellite, and, on the other hand, on the accurate cartography of the mentioned known route.

Переважно, згадана точна картографія дозволяє одержати дві залежності з трьома невідомими, які представляють координати згаданого об'єкта, чиє місце розташування і/або позиціювання потрібно встановити, у той час як хоча б ще одна залежність між цими ж трьома невідомими визначається за допомогою інформації, переданої щонайменше одним супутником, чиє місце розташування відоме.Preferably, said precise mapping allows obtaining two dependencies with three unknowns representing the coordinates of said object whose location and/or positioning is to be established, while at least one other dependency between the same three unknowns is determined by information, transmitted by at least one satellite whose location is known.

Більш конкретно, даний винахід стосується способу, в якому кожен первинний вимір полягає у визначенні індивідуальної ділянки вищезгаданого маршруту між двома оцінками шляху, причому визначення згаданої ділянки залежить від стандартного відхилення погрішності виміру часу згаданого первинного виміру, швидкості світла, коефіцієнта, що залежить від координат згаданого розглянутого супутника і маршруту, а також від коефіцієнта, який визначає геометрію розподілу помилок будь-якого запису виміру таким чином, щоб імовірність відсутності поїзда на згаданій індивідуальній ділянці дорівнювала попередньо заданій.More specifically, the present invention relates to a method in which each primary measurement consists in determining an individual section of the aforementioned route between two path estimates, and the determination of said section depends on the standard deviation of the measurement error of the time of said primary measurement, the speed of light, a coefficient that depends on the coordinates of said the considered satellite and route, as well as from the coefficient, which determines the geometry of the error distribution of any measurement record in such a way that the probability of the absence of a train on the mentioned individual section is equal to the predetermined one.

Переважно, кожен запис виміру дублюється, що дозволяє визначити велику кількість індивідуальних ділянок за допомогою великої кількості записів первинних вимірів, виконаних одночасно, у той самий заданий час, і базованих на використанні сигналів різних супутників або пар супутників.Preferably, each recording of the measurement is duplicated, which allows to determine a large number of individual areas with the help of a large number of recordings of primary measurements, performed simultaneously, at the same given time, and based on the use of signals from different satellites or pairs of satellites.

Згідно з першим втіленням, первинний вимір буде здійснено за допомогою пари супутників, що мають одну й ту саму систему відліку часу. Переважно, пара супутників належить до однієї і тій же групи.According to the first embodiment, the primary measurement will be made using a pair of satellites having the same time reference system. Preferably, a pair of satellites belongs to the same group.

Згідно з іншим кращим втіленням, первинний вимір виконують за допомогою, щонайменше одного, супутника, який належить до групи, і приймача, зв'язаного з об'єктом, що рухається за відомим маршрутом, причому згаданий приймач синхронізований із системою відліку часу згаданої групи, до якої належить і супутник.According to another preferred embodiment, the primary measurement is performed with the help of at least one satellite belonging to a group and a receiver connected to an object moving along a known route, and said receiver is synchronized with the timekeeping system of said group. to which the satellite belongs.

Це говорить про те, що для одночасного одержання великої кількості первинних вимірів достатньо збільшити кількість супутників.This suggests that to obtain a large number of primary measurements at the same time, it is enough to increase the number of satellites.

Переважно визначають загальну ділянку як перетинання різних, переважно всіх, індивідуальних ділянок.The general plot is usually defined as the intersection of various, mostly all, individual plots.

Особливо бажано виключити індивідуальні ділянки, які не мають загальних точок із загальною ділянкою.It is especially desirable to exclude individual sections that do not have common points with the general section.

Отже, якщо існує не нульова загальна ділянка, ділянка можливої присутності об'єкта, який рухається, визначається як об'єднання не виключених індивідуальних ділянок.Therefore, if there is a non-zero common area, the area of possible presence of the moving object is defined as the union of non-excluded individual areas.

Звідси робиться висновок, що імовірність відсутності об'єкта на об'єднаній ділянці визначається як добуток імовірностей відсутності об'єкта на відомих індивідуальних ділянках.From this it is concluded that the probability of the absence of the object on the combined site is defined as the product of the probabilities of the absence of the object on the known individual sites.

Згідно з переважним втіленням, індивідуальні ділянки, які визначають об'єднану ділянку, залежать від параметра, що визначає геометрію розподілу помилок, який більше або дорівнює параметру, вибраному для завдання індивідуальних ділянок, які визначають загальну ділянку.According to a preferred embodiment, the individual plots that define the combined plot depend on a parameter that defines the geometry of the error distribution, which is greater than or equal to the parameter selected for the assignment of the individual plots that define the common plot.

Винахід також стосується пристрою для визначення місця розташування і/або позиціювання об'єкта, переважно транспортного засобу, подібного до поїзда, що рухається за відомим маршрутом, особливо стосовно залізничного транспорту, який включає щонайменше: устаткування, зв'язане зі згаданим об'єктом, причому згадане устаткування містить, щонайменше, один центральний комп'ютер, щонайменше один приймач/декодер сигналів, які надходять від одного або більше супутників, інтерфейс радіозв'язку і базу даних, яка містить картографію маршруту вищезгаданого об'єкта; центральне устаткування, яке включає центральний комп'ютер, один або більше інтерфейсів радіозв'язку, систему шин передачі даних, базу даних, яка містить картографію маршруту: програму, яка дозволяє вносити зміни у вищезгадану картографію, і хоча б одну консоль, а також елементи інтерфейсів об'єкт/центральне устаткування і людина/об'єкт, що переміщується.The invention also relates to a device for determining the location and/or positioning of an object, preferably a vehicle similar to a train moving along a known route, especially in relation to rail transport, which includes at least: equipment associated with said object, and the mentioned equipment contains at least one central computer, at least one receiver/decoder of signals coming from one or more satellites, a radio communication interface and a database containing a map of the route of the aforementioned object; central equipment, which includes a central computer, one or more radio communication interfaces, a data bus system, a database containing a route map: a program that allows changes to be made to the above map, and at least one console, and elements object/central equipment and person/moving object interfaces.

Переважно, у приймачі/декодері передбачений годинник, синхронізований із системою відліку часу групи супутників.Preferably, the receiver/decoder includes a clock that is synchronized with the time system of the group of satellites.

Переважно, пристрій, описаний у даному винаході, містить також велику кількість додаткових датчиків.Preferably, the device described in the present invention also contains a large number of additional sensors.

Переважно, центральне устаткування є портативним.Preferably, the central equipment is portable.

Спосіб для визначення місця розташування і/або позиціювання об'єкта, і зокрема поїзда, що рухається за відомим маршрутом, може бути розглянутий у двох різних режимах роботи: лінійний режим, при якому поїзд рухається по колії яка не має розгалужень поблизу його місцезнаходження; топологічний режим, при якому поїзд або збирається увійти в зону розгалуження, або неможливо з вірогідністю стверджувати, що він з цієї зони вийшов.The method for determining the location and/or positioning of an object, and in particular a train moving along a known route, can be considered in two different modes of operation: linear mode, in which the train moves along a track that does not have branches near its location; a topological mode in which a train is either about to enter a branching zone, or it cannot be reliably asserted that it has left this zone.

Головним чином, даний винахід стосується визначення місця розташування поїзда, який рухається в лінійному режимі.Mainly, this invention relates to determining the location of a train moving in a linear mode.

Приклади реалізації в топологічному режимі руху, наприклад, при проходженні зон розгалуження, описані нижче, і дозволяють швидко перейти з топологічного режиму в лінійний, а отже застосувати спосіб згідно з даним винаходом.Examples of implementation in the topological mode of movement, for example, when passing through branching zones, are described below and allow you to quickly switch from the topological mode to the linear mode, and therefore apply the method according to the present invention.

Звичайно ж, термін транспортний засіб, що рухається за відомим маршрутом, узагальнює різні поняття, наприклад судно, що йде по мережі каналів, машина, що рухається по автостраді, точний маршрут проходження якої відомий, і т.д.Of course, the term vehicle moving along a known route generalizes various concepts, for example, a ship traveling along a network of canals, a car moving along a highway, the exact route of which is known, etc.

Слід зазначити, що в області залізничної сигналізації, маршрут об'єкта, і, більш конкретно, поїзда, точно і вірогідно відомий. Отже, доцільно просто перевірити, чи не наближається поїзд до небезпечної точки (специфічної ділянки шляху), і дати сигнал про його присутність поїзду, що іде за ним, щоб останній міг проїхати цю небезпечну ділянку без якого-небудь ризику зіткнення з попереднім.It should be noted that in the field of railway signaling, the route of the object, and more specifically, the train, is precisely and reliably known. Therefore, it is advisable to simply check whether the train is approaching a dangerous point (a specific section of the track) and give a signal of its presence to the train following it, so that the latter can pass this dangerous section without any risk of collision with the previous one.

Період відновлення даних у залізничній системі повинен дорівнювати, максимум, від однієї до декількох секунд.The data recovery period in the railway system should be, at most, one to several seconds.

Лінійний режимLinear mode

У цьому режимі поїзд локалізований у межах ділянки, обмеженої двома позначками шляху, іншими словами, у межах довірчого інтервалу, заданого двома криволінійними координатами, в якому, для встановленого маршруту, точна траса проходження якого відома (або, принаймні, якщо не точна траса, то ймовірна траса, визначена з високим ступенем імовірності), можливо визначити відсутність поїзда з необхідно низьким рівнем погрішності.In this mode, the train is localized within the area bounded by the two waymarks, in other words, within the confidence interval given by the two curvilinear coordinates, in which, for the set route, the exact path of its passage is known (or at least, if not the exact path, probable track determined with a high degree of probability), it is possible to determine the absence of a train with a necessary low level of error.

Картографія маршруту дає два точно відомих рівняння, які зв'язують три координати (висоту, широту, довготу). Картографія зберігається в надійних базах даних і встановлюється на поїзд на початку експлуатації, поряд з тим, що для гарантування цілісності вмісту стандартними засобами безпеки, прийнятими на залізничному транспорті, використовуються кодування і дублювання. Відновлення бази даних проводиться, за необхідністю, переважно згідно з належним протоколом.The cartography of the route gives two precisely known equations that connect three coordinates (height, latitude, longitude). The cartography is stored in reliable databases and installed on the train at the start of operation, along with the fact that to guarantee the integrity of the content, standard security measures adopted in railway transport use coding and duplication. Database recovery is carried out, if necessary, preferably according to the appropriate protocol.

Третє рівняння буде одержано на основі первинного виміру, за допомогою щонайменше одного супутника, а переважно двох супутників. Таким виміром є: або вимір часу проходження сигналу від супутника до приймача, розташованого на об'єкті (поїзді), що рухається, який визначає відстань між супутником і приймачем, якщо годинник приймача синхронізований із системою відліку часу групи супутників, до якої належить даний супутник; або вимір різниці між часами проходження сигналу від кожного з пари супутників до їх приймача, розташованого на об'єкті (поїзді), що рухається, у випадку якщо годинник приймача не синхронізований із системою відліку часу групи супутників, до якої належить дана пара супутників.The third equation will be obtained on the basis of the primary measurement, with the help of at least one satellite, and preferably two satellites. Such a measurement is: or a measurement of the signal transit time from a satellite to a receiver located on a moving object (train), which determines the distance between the satellite and the receiver, if the receiver's clock is synchronized with the time reference system of the satellite group to which this satellite belongs ; or the measurement of the difference between the signal transit times from each pair of satellites to their receiver located on a moving object (train), if the receiver's clock is not synchronized with the time reference system of the satellite group to which this pair of satellites belongs.

Варто помітити, що у випадку запису первинного виміру, виконаного з використанням Двох супутників, що належать переважно до однієї групи, або, принаймні, до груп, які використовують одну й ту саму систему відліку часу, немає необхідності синхронізувати годинники приймача, розташованого на поїзді, з даною системою відліку часу.It is worth noting that in the case of recording a primary measurement made using Two satellites belonging mainly to the same group, or at least to groups that use the same time reference system, there is no need to synchronize the clocks of the receiver located on the train, with this time reference system.

Ї навпаки, у випадку, коли первинний вимір здійснюється за допомогою одного супутника, необхідно, щоб годинники приймача, розташованого на об'єкті, що рухається за відомим маршрутом, були синхронізовані із системою відліку часу в групі, до якої належить даний супутник.On the contrary, in the case when the primary measurement is carried out with the help of one satellite, it is necessary that the clock of the receiver located on the object moving along a known route be synchronized with the time reference system in the group to which this satellite belongs.

Це збільшує реалізаційну вартість способу, який відповідає даному винаходу, але знижує число супутників, необхідних для виконання кожного первинного виміру.This increases the implementation cost of the method according to the invention, but reduces the number of satellites required for each primary measurement.

Під час первинного виміру (і-1), отже, буде зроблена спроба визначити, використовуючи систему рівнянь (трьох або чотирьох) з багатьма невідомими (три або чотири), місцезнаходження вищезгаданого транспортного засобу, що рухається, або, більш точно, ділянку шляху О;, обмежену на трасі двома точкамиDuring the primary measurement (i-1), therefore, an attempt will be made to determine, using a system of equations (three or four) with many unknowns (three or four), the location of the aforementioned moving vehicle, or more precisely, the path section O ;, bounded on the track by two points

Мітіп і Мітах, які відраховуються від деякої довільної, але окремої для кожної лінії точки відліку дальності, і які розділені відстанню: 2Чассіої, деMitip and Mitah, which are calculated from some arbitrary, but separate for each line, the distance reference point, and which are separated by a distance: 2Chassioi, where

Ча - безрозмірний коефіцієнт, що визначає геометрію розподілу помилок; с - швидкість світла; ої - відоме стандартне відхилення погрішності виміру часу, і ої - безрозмірний коефіцієнт, зв'язаний з координатами супутників і з маршрутом.Cha - a dimensionless coefficient that determines the geometry of the error distribution; c - speed of light; ой is the known standard deviation of the time measurement error, and ой is a dimensionless coefficient associated with satellite coordinates and the route.

Якщо сії означає відоме стандартне відхилення погрішності виміру часу під час даного першого первинного виміру, виконаного, наприклад, за допомогою першої пари супутників, тоді ж-щасїі може розглядатися як межа погрішності вимірів з імовірністю Ра (наприклад, від 102 до 107), що визначає ца як безрозмірний коефіцієнт, який дозволяє допустити, що розподіл при первинних вимірах задовольняє законуIf sii means the known standard deviation of the time measurement error during a given first primary measurement made, for example, with the help of the first pair of satellites, then zhschasii can be considered as the limit of the measurement error with a probability Pa (for example, from 102 to 107) that defines tsa as a dimensionless coefficient, which allows us to assume that the distribution in primary measurements satisfies the law

Гаусса. Звичайно ца знаходиться в межах від 1 до 4, переважно від 2 до 3. При цьому, якщо ца занадто велике, то це знижує критерій точності вимірів, тобто це збільшує рівень імовірності погрішності. | навпаки, якщо ца занадто мале, збільшується ризик не збіжності вимірів і, отже, відмови від урахування вищевказаного первинного виміру.Gauss. Usually tsa is in the range from 1 to 4, preferably from 2 to 3. At the same time, if tsa is too large, it lowers the criterion of measurement accuracy, that is, it increases the level of probability of error. | on the contrary, if tsa is too small, the risk of non-convergence of measurements and, therefore, refusal to take into account the above-mentioned primary measurement increases.

Ча і кількість первинних вимірів (і, отже, кількість задіяних супутників) варто вибирати таким чином, щоб одержати заздалегідь встановлені імовірнісні показники.Cha and the number of primary measurements (and, therefore, the number of involved satellites) should be chosen in such a way as to obtain predetermined probabilistic indicators.

Варто відзначити, що сії включає випадковий розподіл помилок, зв'язаний, наприклад: зі швидкістю поширення хвиль в іоносфері і тропосфері; з відносною погрішністю калібрування синхронізації внутрішніх годинників супутників; з помилками між їх дійсним місцезнаходженням і їх місцезнаходженням, що враховується; з помилками синхронізації з одержаними повідомленнями; і т.д.It is worth noting that radiation includes a random distribution of errors, connected, for example: with the speed of propagation of waves in the ionosphere and troposphere; with the relative error of the calibration of the internal clocks of the satellites; with errors between their actual location and their estimated location; with synchronization errors with received messages; etc.

Первинний вимір повторюється К разів (з К супутниками або К різними парами супутників).The primary measurement is repeated K times (with K satellites or K different pairs of satellites).

Ці К первинних вимірів можуть бути виконані з використанням різних груп. У такий спосіб ділянки шляхуThese K primary measurements can be performed using different groups. In this way, sections of the path

О»2а...ЮОкг визначаються так само, як і Оч2.О»2а...ЮОкг are determined in the same way as Оч2.

Якщо всі ці ділянки шляху О2г містять підмножину позначок шляху, яка є загальною для них, то загальна ділянка шляху Оо2 визначається як перетинання ділянок шляхів 02. У цьому випадку параметри підсистеми використовуваних супутників знаходяться в їх нормальному режимі функціонування, принаймні для вимірів, необхідних у даний момент. Це може бути встановлено як необхідна умова в розрахунковому алгоритмі.If all these sections of the O2g path contain a subset of path markers that is common to them, then the common path section Oo2 is defined as the intersection of the sections of the paths 02. In this case, the parameters of the subsystem of the satellites used are in their normal mode of operation, at least for the measurements required in this moment. This can be set as a necessary condition in the calculation algorithm.

Більш того, якщо задовольняються умови існування Оо-, імовірністю наявності невідомого спотворення в підсистемі використовуваних супутників можна знехтувати; таке спотворення привело б до того, що вимір був би недійсним, або до заниження імовірності погрішності при розрахунку ділянки шляху. У противному випадку можуть бути виконані додаткові виміри з використанням одного або двох додаткових супутників.Moreover, if the conditions for the existence of Oo- are satisfied, the probability of the presence of an unknown distortion in the subsystem of the used satellites can be neglected; such a distortion would lead to the fact that the measurement would be invalid, or to an underestimation of the probability of error in the calculation of the path section. Otherwise, additional measurements can be made using one or two additional satellites.

Варто помітити, що опис, приведений вище, базується на використанні двох супутників. Такий же опис, безсумнівно, може бути представлений для індивідуальних супутників, які діють узгоджено з приймачем, за умови, що сам приймач має годинник, синхронізований із системою відліку часу групи, до якого належить(ать) супутник(и). Проте, забезпечення синхронізації годинників із системою відліку часу групи, наприклад на базі цезієвого генератора частоти, усе ще відносно дорого і досить імовірно, що таке рішення не буде розглядатися.It should be noted that the above description is based on the use of two satellites. The same description can certainly be given for individual satellites acting in concert with a receiver, provided the receiver itself has a clock synchronized with the time reference system of the group to which the satellite(s) belong. However, synchronizing the clocks with the group's timing system, such as using a cesium frequency generator, is still relatively expensive and it is quite likely that such a solution will not be considered.

Якщо, нарешті, пари використовуваних супутників належать до різних груп, або якщо належний контроль дає можливість переконатися, що не існує типової погрішності в заданій групі, тоді імовірність того, що в дійсності об'єкт знаходиться поза об'єднаною ділянкою 0,2 (визначеною як об'єднання індивідуальних ділянок ре: 2пьсотол) буде, як максимум, дорівнювати (Рь)х що дозволяє досягти необхідного рівня імовірності погрішності в межах від 107 до 10712,If, finally, the pairs of satellites used belong to different groups, or if appropriate controls ensure that there is no standard error in a given group, then the probability that the object is actually outside the combined area is 0.2 (defined as a combination of individual sections ρ: 2πsotol) will, at most, be equal to (Р)x, which allows to achieve the required level of probability of error in the range from 107 to 10712,

Коефіцієнт ць визначається як пцо2ла, за умови, щоб імовірність Рь перебування об'єкта поза ділянкою шляху 2пьсоїої, була настільки мала, наскільки це можливо (наприклад, від 103 до 105).The coefficient ц is defined as pso2la, provided that the probability P of the object being outside the section of the path 2псоиои is as small as possible (for example, from 103 to 105).

У межах заданої групи можна домогтися відсутності типової погрішності, наприклад, пошуком місця розташування відомих фіксованих станцій з використанням однієї і тієї ж пари супутників. Про виправлення можна повідомити до поїзду або через командний пункт, або використовуючи місцевий радіозв'язок. Час, необхідний для цієї операції, повинний бути потім доданий до розрахункового часу.Within a given group, it is possible to achieve the absence of typical error, for example, by searching for the location of known fixed stations using the same pair of satellites. Corrections can be reported to the train either through the command post or using local radio communication. The time required for this operation must then be added to the estimated time.

Топологічний режимTopological mode

Як уже було сказано вище, рух поїзда в топологічному режимі повинний бути якнайшвидше переведений в рух у лінійному режимі, щоб можна було забезпечити виконання способу, описаного в даному винаході.As already mentioned above, the movement of the train in the topological mode should be transferred as soon as possible to the movement in the linear mode, so that it is possible to ensure the implementation of the method described in the present invention.

Розглянемо приклад, в якому один поїзд іде за іншим, і траса між ними не має ніяких зон розгалуження, позиціювання поїзда що знаходиться позаду, здійснюється винятково в лінійному режимі; це дозволяє розрахувати межу його просування на основі інформації про можливе місце розташування хвостової частини поїзда, що йде попереду, для чого може знадобитися прямий або непрямий зв'язок з цим поїздом.Consider an example in which one train follows another, and the track between them does not have any branching zones, the positioning of the train behind is carried out exclusively in linear mode; this allows you to calculate the limit of its advance based on information about the possible location of the tail of the train ahead, which may require direct or indirect communication with this train.

Аналогічно, коли поїзд наближається до точки розгалуження, система дає йому гарантію в тому, що між даною точкою розгалуження і самим поїздом немає ніякого іншого об'єкта, і передає йому, наприклад, (однолінійне) право доступу для проходження точок розгалуження.Similarly, when a train approaches a branch point, the system gives it a guarantee that there is no other object between the given branch point and the train itself, and gives it, for example, a (single-line) access right to pass through the branch points.

Володіючи цим правом доступу, можливо поміняти напрямок згідно з маршрутом, запропонованим цьому поїзду центром керування. Переконавшись в тому, що точка розгалуження встановлена в необхідне положення, і оскільки топологія шляху цього поїзда поблизу точки розгалуження відома, можна, таким чином, повертатися до попереднього варіанта, тобто способу визначення місця розташування в лінійному режимі, щоправда, можливо, після проходження точки розгалуження, прийдеться змінити точку відліку дальності з метою фіксації її для нового взятого напрямку.With this access right, it is possible to change the direction according to the route offered to this train by the control center. Having made sure that the branch point is set in the required position, and since the topology of the path of this train near the branch point is known, it is therefore possible to return to the previous option, that is, the method of determining the location in linear mode, although perhaps after passing the branch point , it will be necessary to change the reference point of the range in order to fix it for the new direction taken.

Право доступу повертається назад до точки розгалуження після того, як буде зареєстрований той факт, що поїзд цілком її проїхав; потім дана точка розгалуження доступна для поїзда, що іде слідом.The right of access is returned to the branch point after the fact that the train has completely passed it is registered; then the given branch point is available to the following train.

Повернення права доступу часто спричиняє зміни картографії (новий відомий напрямок).Restoring access often results in map changes (new known direction).

На закінчення, рух поїзда, описаний у цьому прикладі, перейшов в лінійний режим.In conclusion, the motion of the train described in this example has gone into linear mode.

На Фігурі 1 представлена блок-схема устаткування, яке необхідно встановити на поїзді для реалізації способу згідно з першим втіленням.Figure 1 shows a block diagram of the equipment that must be installed on the train to implement the method according to the first embodiment.

На Фігурі 2 представлена блок-схема устаткування, яке необхідно встановити вздовж маршруту для реалізації способу згідно з першим втіленням.Figure 2 shows a block diagram of the equipment that must be installed along the route to implement the method according to the first embodiment.

На фігурі З представлена блок-схема устаткування, яке необхідно встановити на центральному посту для реалізації способу згідно з першим втіленням.Figure C shows a block diagram of the equipment that must be installed at the central post to implement the method according to the first embodiment.

Серед різних втілень способу згідно з даним винаходом, спосіб, описаний нижче, є найбільш типовим. Він описаний з посиланнями на вищезгадані малюнки, які, відповідно, описують елементи, встановлені на поїзді, вздовж маршруту і на контрольному пункті.Among the various embodiments of the method according to the present invention, the method described below is the most typical. It is described with reference to the above-mentioned drawings, which respectively describe the elements installed on the train, along the route and at the checkpoint.

На фігурі 1 представлене устаткування, яке необхідно встановити на поїзді для реалізації способу згідно з першим втіленням, у варіанті, який не передбачає дублювання з метою поліпшення працездатності.Figure 1 shows the equipment that must be installed on the train to implement the method according to the first embodiment, in a variant that does not involve duplication in order to improve performance.

В залежності від технології, використовуваної в приймачі супутникових сигналів і в декодері, це устаткування може бути продубльоване для того, щоб інформація, передана з різних супутників, не була очевидно однаково викривлена при збоях.Depending on the technology used in the satellite receiver and decoder, this equipment may be duplicated so that information transmitted from different satellites is not obviously equally distorted in the event of failures.

Елемент 1 - інтерфейс зв'язку з поїздом (ТІ - Тгаіїп Іпіетасе Опідю встановлюється, якщо в систему включена функція захисту поїзда (АТР).Element 1 - the communication interface with the train (TI - Tgaiip Ipietase Opidyu is installed if the train protection function (ATP) is included in the system.

Елемент 2 - інтерфейс людина-машина (ММІ - Мап Маспіпе Іпіепасе), звичайно встановлюється для діалогу з машиністом. У випадках строгого захисту, який не передбачає сигналізацію всередині кабіни, цей елемент відсутній. Дві кабіни даного поїзда можуть використовувати той самий комп'ютер 10.Element 2 - human-machine interface (MMI - Map Maspipe Ipiepase), is usually installed for dialogue with the driver. In cases of strict protection, which does not involve an alarm inside the cabin, this element is absent. Two cabins of this train can use the same computer 10.

Картографія З маршруту - це область пам'яті, з якою працює комп'ютер 10 у нормальному режимі, більш того, передбачена процедура контролю його вмісту по радіозв'язку 4 і через центральний пост на початку експлуатації. При необхідності, процедура відновлення даних здійснюється на місці. Для цього може знадобитися підтвердження машиніста через елемент 2, інтерфейс людина-машина (ММІ).Cartography From the route is a memory area with which the computer 10 works in normal mode, moreover, a procedure for controlling its contents via radio communication 4 and through the central post at the beginning of operation is provided. If necessary, the data recovery procedure is carried out on site. This may require driver confirmation via Element 2, Human Machine Interface (HMI).

Радіо 4 - це стандартний інтерфейс, який забезпечує радіозв'язок земля-поїзд, аналогового або цифрового типу (наприклад, ОЗМ-В).Radio 4 is a standard interface that provides ground-to-train radio communication, analog or digital (for example, OZM-B).

У комп'ютері 10 (згідно з принципами безпеки, прийнятими на залізничному транспорті) застосовують традиційні технології кодування (наприклад, МІЗАЇ або РІОАКЕ) або дублювання (2 із 2), що використовується для поліпшення працездатності і вибирається на розсуд (1 із2, 2 із 3, 2 із 4).In the computer 10 (in accordance with the safety principles adopted in railway transport) traditional coding technologies (for example, MIZAI or RIOAKE) or duplication (2 of 2) are used, which is used to improve the performance and is chosen at discretion (1 of 2, 2 of 3, 2 of 4).

Комп'ютер 10 з'єднаний із приймачем/декодером сигналів першого супутника 5 і з приймачем/декодером сигналів другого супутника 6. Звичайно ці приймачі/декодери є багатоканальними приймачами/декодерами і можуть одночасно зв'язуватися з багатьма супутниками.The computer 10 is connected to the receiver/decoder of the signals of the first satellite 5 and to the receiver/decoder of the signals of the second satellite 6. Usually these receivers/decoders are multi-channel receivers/decoders and can simultaneously communicate with many satellites.

Згідно з іншим втіленням досить встановити на поїзді один приймач/декодер, який має годинник, синхронізований із системою відліку часу групи супутників. У даному описуваному варіанті для запису кожного виміру досить одного супутника.According to another embodiment, it is enough to install one receiver/decoder on the train, which has a clock synchronized with the time reference system of a group of satellites. In this described option, one satellite is enough to record each measurement.

Для поліпшення працездатності можливі різні варіанти реалізації, які, згідно з вимогами, постачені додатковими елементами: додатковими приймачами; додатковим інтерфейсом радіозв'язку; архітектурою центрального комп'ютера з дублюванням (чия пам'ять містить дані картографії); частково або цілком дубльованою архітектурою інтерфейсу людина-машина (ММІ) і інтерфейсу зв'язку з поїздом (ТІ).To improve performance, various implementation options are possible, which, according to requirements, are supplied with additional elements: additional receivers; an additional radio communication interface; the architecture of the central computer with duplication (whose memory contains cartography data); partially or completely duplicated architecture of the human-machine interface (MMI) and the communication interface with the train (TI).

Для реалізації варіантів з підвищеною точністю можна, за бажанням, передбачити додаткові датчики 7 (датчики прискорення, гіроскопи, доплеровські радари й ін.).To implement options with increased accuracy, additional sensors 7 (acceleration sensors, gyroscopes, Doppler radars, etc.) can be provided if desired.

На фігурі 2 представлений основний варіант, який необхідно розмістити вздовж траси і який може бути дубльований для підвищення надійності основного устаткування керування об'єктом.Figure 2 shows the basic option, which must be placed along the route and which can be duplicated to increase the reliability of the main facility control equipment.

При необхідності, контролер 20 керує відповідним компонентом 22 на маршруті (об'єкті) їі одержує від нього необхідні контрольні дані і змінні станів. Він керує правом доступу 23 і зберігає його, коли воно не використовується поїздом або переносним або зафіксованим спеціалізованим устаткуванням. Інтерфейс радіозв'язку 24 аналогічний тому, що використовується на об'єкті.If necessary, the controller 20 controls the corresponding component 22 on the route (object) and receives the necessary control data and state variables from it. It manages the right of access 23 and stores it when it is not in use by a train or portable or fixed specialist equipment. The radio communication interface 24 is similar to that used at the facility.

Як і у випадку з установленим на об'єкті устаткуванням можуть бути розроблені різні варіанти дублювання.As in the case of the equipment installed on the object, various duplication options can be developed.

Також можливо передбачити портативне шляхове устаткування, призначене для колійних обхідників і для певного термінового контролю руху. Зокрема, воно дозволяє робітникам безпомилково визначити своє місцезнаходження на трасі, надійно обмежувати рух (і скасовувати обмеження згодом) і, при необхідності, одержувати попередження про поїзди, що наближаються.It is also possible to envisage portable road equipment intended for track walkers and for some urgent traffic control. In particular, it allows workers to accurately determine their location on the track, reliably restrict traffic (and later cancel restrictions) and, if necessary, receive warnings about approaching trains.

В одному з можливих втілень архітектура цього устаткування дуже подібна з установленим на об'єкті устаткуванням.In one of the possible embodiments, the architecture of this equipment is very similar to the equipment installed on the object.

Функції інтерфейсу людина-машина (ММІ) змінюються: вони не містять тих, що засновані на динамічній інформації від устаткування (відстань до об'єкта, швидкість і т.д.), але замість них допускають певні операції з правами доступу системи.Human-machine interface (HMI) functions are changing: they do not include those based on dynamic information from the equipment (distance to the object, speed, etc.), but instead allow certain operations with system access rights.

Інтерфейс зв'язку з поїздом (ТІ)) стає інтерфейсом для оповіщення (наприклад, за допомогою голосного зв'язку) про поїзд, що наближається.The train communication interface (TI)) becomes the interface for notifying (e.g. via voice communication) of an approaching train.

З метою підвищення точності виміру поблизу критичних місць (наприклад, під'їзди до станцій) або для контролю використовуваної групи супутників, у належних місцях може бути встановлене устаткування, додаткове тому устаткуванню, що прив'язано до фіксованого місця розташування шляху. Це устаткування дуже подібне з представленим на Фігурі 1, але в даному випадку воно не включає ні елементи інтерфейсу спілкування з поїздом (ТІ), ні інтерфейсу людина-машина (ММІ). Більш того, воно в принципі не має функцій керування правом доступу, а призначене тільки для передачі повідомлень за запитом поїздів або центрального поста, при цьому використовуються миттєві розбіжності місця розташування (лінійне положення) для кожної пари супутників, задіяних системою, сигнали яких вона може уловлювати. Ці розбіжності використовуються для звуження довірчого інтервалу вимірів і для перевірки використовуваних супутників.In order to improve measurement accuracy near critical locations (eg station approaches) or to control the array of satellites in use, equipment additional to that tied to a fixed track location may be installed in appropriate locations. This equipment is very similar to that presented in Figure 1, but in this case it does not include either the train communication interface (TI) or human machine interface (HMI) elements. Moreover, it basically has no access control functions, but is intended only for the transmission of messages at the request of trains or a central post, while using instantaneous differences in location (linear position) for each pair of satellites involved in the system, the signals of which it can pick up . These discrepancies are used to narrow the confidence interval of the measurements and to verify the satellites used.

На малюнку З представлений центральний пост згідно з кращим втіленням, який характеризується тим, що мінімальна кількість функцій виконується в захищеному режимі. За винятком контролю картографії, основні функції устаткування виконуються без звертання до системи захисту центрального поста.Figure C shows a central post according to the preferred embodiment, which is characterized by the fact that a minimum number of functions are performed in a protected mode. With the exception of cartography control, the main functions of the equipment are performed without referring to the protection system of the central post.

На практиці устаткування системи захисту 40, 41, 42, 43, 44 може бути додане для виконання додаткових функцій центрального комп'ютера 30: забезпечення безпеки робітників на шляху, різні засоби захисту, функції віддаленого контролю для сумісності з не цілююом укомплектованими локомотивами, резервне копіювання інформації на випадок збою в роботі і т.д.In practice, the equipment of the protection system 40, 41, 42, 43, 44 can be added to perform additional functions of the central computer 30: ensuring the safety of workers on the way, various protection devices, remote control functions for compatibility with non-completely equipped locomotives, backup information in case of work failure, etc.

Керування картографією 33 виконується не в режимі «реального часу», але в захищеному режимі, за допомогою спеціалізованого устаткування 38.Management of cartography 33 is not performed in "real time" mode, but in protected mode, using specialized equipment 38.

Структурування системи (пріоритети для поїздів, інструкції для них же, що дозволяють встановити контакт із різними контролерами об'єктів з метою одержання відповідних прав доступу й ін.) здійснюється за допомогою центрального комп'ютера й оператором через консоль оперативного диспетчерського керування 42 і, згідно з попередньо заданим розкладом, через консоль керування розкладом 41.System structuring (priorities for trains, instructions for them, which allow establishing contact with various object controllers in order to obtain appropriate access rights, etc.) is carried out with the help of the central computer and the operator through the operational dispatch control console 42 and, according to with a preset schedule, through the schedule management console 41.

Контроль за експлуатацією й окремі коригувальні дії (аварії, резервування для частково некомплектних поїздів і ін.) можуть бути виконані через спеціалізовані консолі 40, 41, 42, 43, 44 (як представлено на Фігурі 3) або, наприклад, через вищезгадану консоль оперативного диспетчерського керування. Більш конкретно, загальне число консолей 40, 41, 42, 43, 44 вибирається згідно з настановними вимогами.Control of operation and individual corrective actions (accidents, reservations for partially incomplete trains, etc.) can be performed through specialized consoles 40, 41, 42, 43, 44 (as shown in Figure 3) or, for example, through the above-mentioned console of the operational control room management. More specifically, the total number of consoles 40, 41, 42, 43, 44 is selected according to the guidelines.

Інтерфейси радіозв'язку 34, 35, 36 забезпечують зв'язок центрального комп'ютера із супутниками через радіо шину 37, яка звичайно дублюється. їх 9 риRadio communication interfaces 34, 35, 36 provide communication between the central computer and satellites through the radio bus 37, which is usually duplicated. their 9 ry

Т в 1 4 ни шишка ще ше з шщ ! шт жи лан ; ай - ! ро І Й і -- ншT in 1 4 we are a cone even more with shsh! pieces of wire; ay - ! ro I Y i -- nsh

Мн. т тр І - і ни ще й т Гн ще ше шеMn. t tr I - and we still and t Hn still she she

Гн о ГоHn o Go

ФіFi

М і сення 26M and today is 26

І й і ! і 26 і. йе 23 нин ше ; Н м ДИ Н 7 і ча де я щ їAnd and and! and 26 and. yes 23 nin she ; N m DY N 7 and cha de i sh y

ПИ с ИЙ й дея п одаPI s IY and some food

ФК. аFC. and

ШО шт єю ! І! ЦІ і г. пою ! ' 341 оЗ Оз и не ПН НИ спот ттWhat is it! AND! These and Mr. I sing! ' 341 oZ Oz and not PN NI spot tt

Пт і сення БІВ йFriday and today BIV and

Ге НОOh no

Сорт т ше шу і х 3 а мо я д- х 33 ! ! у 53 ! р ривннння пееновя рин с-м й І Й і 1 ше шин рення рення : ' і і ! ! Не ЩЕ НІ р !Sort tshe shu i x 3 and mo i d- x 33! ! at 53! r ryvnnnnnia peenovya ryn s-m y I y i 1 she shin rennia rennia : ' and and ! ! No, NOT YET!

Н х і у г Я іN h i u g I i

СЯ нят шк ен Кен І ши «2 41 42 че хSYA nyat shk en Ken I shi "2 41 42 che x

Х 45 24X 45 24

ФкFk

Claims (17)

1. Спосіб визначення місця розташування і/або позиціювання об'єкта, зокрема транспортного засобу, такого як поїзд, що рухається за відомим маршрутом, особливо стосовно залізничного транспорту, який відрізняється тим, що згадане визначення місця розташування і/або згадане позиціювання згаданого об'єкта здійснюють за допомогою точних розрахунків, виконаних у конкретний момент часу, заснованих, з одного боку, на первинних вимірах, з використанням принаймні одного супутника, і, з іншого боку, на точній картографії згаданого відомого маршруту, причому первинний вимір (ії) полягає у визначенні індивідуальної ділянки (0) між двома точками (Мітіп і Мітах), яка розташована на згаданому маршруті і залежить від стандартного відхилення (ві) похибки виміру часу згаданого первинного виміру (ї), швидкості (с) світла, коефіцієнта (оц). який залежить від координат згаданого розглянутого супутника і маршруту, а також від коефіцієнта (пт), який визначає геометрію розподілу помилок будь-якого запису виміру таким чином, щоб імовірність (Р) відсутності поїзда на згаданій індивідуальній ділянці дорівнювала попередньо заданій.1. A method of determining the location and/or positioning of an object, in particular a vehicle, such as a train, moving along a known route, especially in relation to rail transport, which is characterized by the fact that the said determination of the location and/or the said positioning of the said object the project is carried out with the help of precise calculations performed at a specific moment in time, based, on the one hand, on primary measurements, using at least one satellite, and, on the other hand, on the precise cartography of the mentioned known route, and the primary measurement(s) consists of determination of an individual section (0) between two points (Mitip and Mitakh), which is located on the mentioned route and depends on the standard deviation (vi) of the time measurement error of the mentioned primary measurement (i), the speed (c) of light, the coefficient (oc). which depends on the coordinates of the mentioned considered satellite and the route, as well as on the coefficient (pt), which determines the geometry of the error distribution of any measurement record in such a way that the probability (P) of the absence of a train on the mentioned individual section is equal to the predetermined one. 2. Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що за допомогою точної картографії одержують два рівняння з трьома невідомими, які являють собою координати згаданого об'єкта, чиє місце розташування і/або позиціювання потрібно встановити, у той час як хоча б ще одне рівняння між цими ж трьома невідомими одержують за допомогою інформації, переданої щонайменше одним супутником, чиє місце розташування відоме.2. The method according to point 1, characterized in that two equations with three unknowns are obtained by means of accurate mapping, which are the coordinates of the said object whose location and/or positioning is to be established, while at least one more equations between the same three unknowns are obtained using information transmitted by at least one satellite whose location is known. 3. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що запис первинного виміру дублюють.3. The method according to any of the previous items, which differs in that the record of the primary measurement is duplicated. 4. Спосіб за пунктом 3, який відрізняється тим, що велику кількість індивідуальних ділянок (0) визначають за допомогою великої кількості записів первинних вимірів (ї), виконаних одночасно, у той же самий заданий час, і заснованих на використанні сигналів різних супутників або пари різних супутників.4. The method according to point 3, which is characterized by the fact that a large number of individual sections (0) are determined using a large number of records of primary measurements (i) performed simultaneously, at the same given time, and based on the use of signals from different satellites or a pair different satellites. 5. Спосіб за пунктом 4, який відрізняється тим, що для одночасного запису великої кількості первинних вимірів застосовують більшу кількість супутників.5. The method according to point 4, which is characterized by the fact that for the simultaneous recording of a large number of primary measurements, a larger number of satellites is used. 6. Спосіб за пунктом 4 або 5, який відрізняється тим, що визначають загальну ділянку (Оо) як перетинання різних, переважно всіх, індивідуальних ділянок (0).6. The method according to point 4 or 5, which differs in that the common section (Оо) is defined as the intersection of various, preferably all, individual sections (0). 7. Спосіб за пунктом б, який відрізняється тим, що індивідуальні ділянки (ОО), що не мають загальних точок із загальною ділянкою (Со), виключають.7. The method according to point b, which differs in that individual sections (OO) that do not have common points with a common section (Co) are excluded. 8. Спосіб за пунктом 6 або 7, який відрізняється тим, що, якщо існує не нульова загальна ділянка (Со), ділянку (00), що є об'єднанням невиключених індивідуальних ділянок, визначають як ділянку можливої присутності об'єкта.8. The method according to point 6 or 7, which differs in that, if there is a non-zero common area (Co), the area (00), which is the union of non-excluded individual areas, is defined as the area of possible presence of the object. 9. Спосіб за пунктом 8, який відрізняється тим, що імовірність відсутності об'єкта на об'єднаній ділянці (Ой) визначають як добуток імовірностей відсутності об'єкта на відомих індивідуальних ділянках (0).9. The method according to point 8, which differs in that the probability of the absence of the object on the combined site (Oy) is determined as the product of the probabilities of the absence of the object on the known individual sites (0). 10. Спосіб за пунктом 8 або 9, який відрізняється тим, що індивідуальні ділянки (02), що визначають об'єднану ділянку (Оу), залежать від параметра (по , який визначає геометрію розподілу помилок, який є більшим або дорівнює параметру (па), вибраному для завдання індивідуальних ділянок (Ог), які визначають загальну ділянку (Со).10. The method according to item 8 or 9, which is characterized by the fact that the individual sections (02) defining the combined section (Ou) depend on the parameter (po , which determines the geometry of the error distribution, which is greater than or equal to the parameter (po ), selected for the assignment of individual sections (Ог), which determine the general section (Со). 11. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що первинний вимір здійснюють за допомогою щонайменше однієї пари супутників, які використовують одну й ту ж саму систему відліку часу.11. The method according to any of the previous items, which is characterized by the fact that the primary measurement is carried out using at least one pair of satellites that use the same time reference system. 12. Спосіб за пунктом 11, який відрізняється тим, що пара супутників, використовуваних при первинному вимірі, належить до однієї ж групи.12. The method according to item 11, which is characterized by the fact that the pair of satellites used in the primary measurement belongs to the same group. 13. Спосіб за будь-яким із пунктів 1-9, який відрізняється тим, що первинний вимір виконують за допомогою щонайменше одного супутника, який належить до групи, і приймача, встановленого на об'єкті що рухається за відомим маршрутом, причому згаданий приймач має годинники, синхронізовані із системою відліку часу в групі, до якої належить супутник.13. The method according to any of items 1-9, which is characterized in that the primary measurement is performed using at least one satellite belonging to the group and a receiver installed on an object moving along a known route, and said receiver has clocks synchronized with the time reference system in the group to which the satellite belongs. 14. Пристрій для визначення місця розташування і/або позиціювання об'єкта, переважно транспортного засобу, подібного до поїзда, що рухається за відомим маршрутом, особливо стосовно залізничного транспорту, який включає щонайменше: - устаткування, зв'язане зі згаданим об'єктом, причому згадане устаткування містить щонайменше один центральний комп'ютер, щонайменше один приймач/декодер сигналів, які надходять від одного або більше супутників, інтерфейс радіозв'язку і базу даних, яка містить картографію маршруту руху вищезгаданого об'єкта; - центральне устаткування, яке включає центральний комп'ютер, один або більше інтерфейсів радіозв'язку, систему шин передачі даних, базу даних, яка містить картографію маршруту, програму, що дозволяє вносити зміни у вищезгадану картографію, і хоча б одну консоль, а також елементи інтерфейсів об'єкт/центральне устаткування і людина/об'єкт, що переміщується.14. A device for determining the location and/or positioning of an object, preferably a vehicle similar to a train moving along a known route, especially in relation to rail transport, which includes at least: - equipment related to the mentioned object, and the said equipment contains at least one central computer, at least one receiver/decoder of signals coming from one or more satellites, a radio communication interface and a database containing a map of the movement route of the aforementioned object; - central equipment, which includes a central computer, one or more radio communication interfaces, a data bus system, a database containing a route map, a program that allows changes to be made to the aforementioned map, and at least one console, and elements of interfaces object/central equipment and person/moving object. 15. Пристрій за пунктом 14, який відрізняється тим, що у приймачі/декодері передбачений годинник, синхронізований із системою відліку часу групи супутників.15. The device according to claim 14, characterized in that the receiver/decoder is provided with a clock synchronized with the timekeeping system of the group of satellites. 16. Пристрій за пунктом 14 або 15, який містить також велику кількість додаткових датчиків.16. The device according to claim 14 or 15, which also contains a large number of additional sensors. 17. Пристрій за будь-яким із пунктів 14-16, який відрізняється тим, що центральне устаткування може бути портативним.17. The device according to any of items 14-16, characterized in that the central equipment can be portable.
UA20021210701A 2000-06-30 2001-06-29 Method for accurately determining the location of an object, particularly a vehicle moving along a known course UA72621C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP00870153 2000-06-30
PCT/BE2001/000114 WO2002003094A2 (en) 2000-06-30 2001-06-29 Method for secure determination of an object location, preferably a vehicle moving along a known course

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA72621C2 true UA72621C2 (en) 2005-03-15

Family

ID=34610029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA20021210701A UA72621C2 (en) 2000-06-30 2001-06-29 Method for accurately determining the location of an object, particularly a vehicle moving along a known course

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP1299746B1 (en)
CN (1) CN100362363C (en)
AT (1) ATE284540T1 (en)
AU (2) AU7560901A (en)
BR (1) BR0111762A (en)
CA (1) CA2411797C (en)
CZ (1) CZ304692B6 (en)
DE (1) DE60107684T4 (en)
ES (1) ES2232648T3 (en)
HU (1) HU229304B1 (en)
PL (1) PL360261A1 (en)
PT (1) PT1299746E (en)
SK (1) SK18572002A3 (en)
UA (1) UA72621C2 (en)
WO (1) WO2002003094A2 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2005229358B2 (en) 2004-03-05 2010-12-02 Alstom Belgium S.A. Method and system for determining the position of an object moving along a course
FR2884617B1 (en) * 2005-04-15 2007-07-06 Alstom Belgium Sa SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING THE INSTANT SPEED OF AN OBJECT.
ES2329395T3 (en) 2005-11-22 2009-11-25 Multitel Asbl DEVICE AND METHOD FOR THE DESIGN OF A SENSOR DEVICE FOR A SAFE AUTOMATED SYSTEM, AUTOMATED SYSTEM, PROGRAM ELEMENT AND LEGIBLE SUPPORT BY COMPUTER.
CA2703502C (en) * 2007-10-26 2017-09-26 Tomtom International B.V. A method and machine for generating map data and a method and navigation device for determining a route using map data
ES2325850A1 (en) * 2008-03-18 2009-09-21 Sociedad Publica Eusko Trenbideak-Ferrocarriles Vascos, S.A. System providing assistance in the operation of radio-based railway blocking management
FR2994678B1 (en) * 2012-08-27 2015-03-13 Xavier Yves Pedri ONBOARD METHOD OF ANALYSIS AND CONTROL OF RAIL CRITICAL CONDITIONS
CZ305073B6 (en) * 2013-09-25 2015-04-22 AŽD Praha s.r.o. Method of determining direction and position of a vehicle on satellite navigation principle and system for making the same
KR101834854B1 (en) * 2016-07-28 2018-03-07 한국철도기술연구원 train-centric electronic interlocking system for connected train based autonomous train control system and the method thereof
FR3062103B1 (en) 2017-01-20 2019-04-05 Pierre Messulam SYSTEM FOR AIDING THE DRIVING OF RAILWAY VEHICLES

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8728165D0 (en) * 1987-12-02 1988-01-06 Secr Defence Rail network monitoring and control
US5740547A (en) * 1996-02-20 1998-04-14 Westinghouse Air Brake Company Rail navigation system
US5867122A (en) * 1996-10-23 1999-02-02 Harris Corporation Application of GPS to a railroad navigation system using two satellites and a stored database
US5977909A (en) * 1998-03-13 1999-11-02 General Electric Company Method and apparatus for locating an object using reduced number of GPS satellite signals or with improved accuracy
CN1115275C (en) * 1999-03-26 2003-07-23 宝山钢铁股份有限公司 Vehicle number collector and collecting method for work station point

Also Published As

Publication number Publication date
HU229304B1 (en) 2013-10-28
PT1299746E (en) 2005-04-29
HUP0301104A2 (en) 2003-08-28
ATE284540T1 (en) 2004-12-15
WO2002003094A2 (en) 2002-01-10
SK18572002A3 (en) 2003-08-05
BR0111762A (en) 2003-07-08
DE60107684T2 (en) 2005-12-22
CA2411797A1 (en) 2002-01-10
WO2002003094A3 (en) 2002-04-11
AU7560901A (en) 2002-01-14
CA2411797C (en) 2010-04-27
ES2232648T3 (en) 2005-06-01
PL360261A1 (en) 2004-09-06
CZ304692B6 (en) 2014-09-03
CN100362363C (en) 2008-01-16
CZ20023943A3 (en) 2003-05-14
EP1299746B1 (en) 2004-12-08
DE60107684T4 (en) 2007-02-22
EP1299746A2 (en) 2003-04-09
CN1443311A (en) 2003-09-17
AU2001275609B2 (en) 2006-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jiang et al. A multi-sensor positioning method-based train localization system for low density line
US11623673B2 (en) Method for safely and autonomously determining the position information of a train on a track
CA2518192C (en) System and method for determining relative differential positioning system measurement solutions
US6218961B1 (en) Method and system for proximity detection and location determination
ES2651011T3 (en) Train location system with integrity verification of real-time location estimation
EP1705095B1 (en) Block system and method with intrinsic safety for low railroad traffic density lines
CA2554069C (en) Method and system for determining the position of an object moving along a course
JP4090852B2 (en) Train travel information detection device by GPS positioning and train travel information detection method
JP4426874B2 (en) Operation server for train position detection management and in-vehicle equipment for train position detection management
JP2007284013A (en) Vehicle position measuring device and vehicle position measuring method
CA2281604C (en) Method and system for proximity detection and location determination
WO1998037432A1 (en) Method and system for proximity detection and location determination
UA72621C2 (en) Method for accurately determining the location of an object, particularly a vehicle moving along a known course
US6768447B2 (en) Method for secure determination of an object location, preferably a vehicle moving along a known course
Mirabadi et al. Multisensor integration methods in the development of a fault-tolerant train navigation system
Heirich et al. Measurement methods for train localization with onboard sensors
Jiang Digital route model aided integrated satellite navigation and low-cost inertial sensors for high-performance positioning on the railways
No et al. Simplified GNSS fusion-based train positioning system and its diagnosis
JPH0634743A (en) Position detecting device for movable body
Michler et al. Decentralized vehicle-mounted Safety Logic for Secondary Railway Lines based on GNSS Positioning and Integrity Monitoring
Schneider et al. Introducing digital map information into train positioning systems: chances and risks
Damy et al. GNSS-based high accuracy positioning for railway applications
Williams et al. A Qualitative Analysis of Vehicle Positioning Requirements for Connected Vehicle
Schanzer et al. The challenges of using satellite navigation systems for high precision railway positioning
CZ35799U1 (en) Location equipment for determining the position of railway rolling stock