CN104656113B - 列车卫星定位差分数据处理方法及基站*** - Google Patents

列车卫星定位差分数据处理方法及基站*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及无线导航和列车运行控制技术领域，公开了一种列车卫星定位差分数据处理方法及基站***，方法包括：实时获取3个GNSS基站的GNSS差分数据；对获取的3个GNSS基站的GNSS差分数据分别进行解析，获取各GNSS基站的差分改正信息；对获取的各GNSS基站的GNSS差分改正信息进行两两比对分析处理，并根据该分析处理结果进行三取二表决；根据三取二表决结果，决定是否将经过分析处理后的GNSS差分改正信息发送给GNSS移动站。***包括：3个GNSS基站和1个表决单元。本发明提供的列车卫星定位差分数据处理方法及基站***，能够使列车的定位结果更加可靠，有效提高列车运行控制的安全性。

Description

列车卫星定位差分数据处理方法及基站***
技术领域
本发明涉及无线电导航和列车运行控制技术领域，特别涉及一种三取二的列车卫星定位差分数据处理方法和应用该方法的基站***。
背景技术
列车定位是列车运行控制***的重要组成部分，准确、及时的获取列车的定位信息,是列车安全、有效运行的保障。现有技术中，常用的列车定位方式有：轨道电路、速度传感器、查询应答器、测速定位、GNSS(卫星导航)等。GNSS作为现代的定位方法，具有成本相对低，且机动性强、连续性好等优势。但由于列车对定位精度和可靠性要求较高，GNSS单点定位方式无法满足其要求，故需采用GNSS差分技术以及冗余表决技术，提高其定位精度以及可靠性。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种三取二的列车定位差分数据处理方法及应用该方法的基站***，使列车的定位更加可靠，有效提高了列车运行的安全性。
本发明提供的一种三取二的列车卫星定位差分数据处理方法，包括：步骤S10)实时获取3个GNSS基站的GNSS差分数据；
步骤S20)对获取的3个GNSS基站的GNSS差分数据分别进行解析，获取各GNSS基站的差分改正信息；
步骤S30)对获取的各GNSS基站的GNSS差分改正信息进行两两比对分析处理，并根据该分析处理结果进行三取二表决；
步骤S40)根据三取二表决结果，决定是否将经过分析处理后的GNSS差分改正信息发送给GNSS移动站。
进一步，所述步骤S20)具体包括：
步骤S210)对获取到的GNSS差分数据进行CRC校验；
步骤S220)根据所述GNSS差分数据中的时间标志位，进行数据对准，若获取超时，则抛弃该时刻数据；
步骤S230)提取差分数据中的差分改正信息。
进一步，所述步骤S30)具体包括：
根据获取的GNSS差分改正信息进行对比，当任意两GNSS基站间，载波相位差小于设定阈值，并且连续三次伪距差值小于所设阈值，则判定两GNSS基站输出一致。
进一步，所述根据获取的GNSS差分改正信息进行对比，还包括：
若对比的2个GNSS基站的GNSS差分改正信息中的卫星数和卫星号均一致，则直接对两组GNSS差分改正信息进行对比；
若对比的2个GNSS基站的GNSS差分改正信息中的卫星数或卫星号不一致，则提取一致部分进行对比，并输出一致部分的比较结果以及不一致部分的原始差分改正信息。
根据权利要求1所述的列车卫星定位差分数据处理方法，其特征在于，所述差分数据包括载波相位差分数据或局域差分数据。
进一步，在实时获取3个GNSS基站的GNSS差分数据之前，还包括：
3个GNSS基站分别生成GNSS差分数据。
本发明还提供一种应用上述列车卫星定位差分数据处理方法的列车卫星定位差分基站***，包括：3个GNSS基站和1个表决单元，其中，
所述GNSS基站，用于实时生成并发送差分数据；
所述表决单元，用于接收各GNSS基站发送的GNSS差分数据并对该GNSS差分数据进行解析，且对解析后获得的GNSS差分改正信息进行两两比对分析处理，并根据该分析处理结果进行三取二表决，根据表决结果，将GNSS差分数据输出。
进一步，所述GNSS基站包括：
GNSS定位天线，用于接收GNSS信号；
GNSS定位模块，用于产生差分数据并发送至表决单元。
进一步，所述表决单元包括：
GNSS差分数据接收模块，用于接收各GNSS基站发送的GNSS差分数据；
数据解析及表决模块，用于对所述GNSS差分数据接收模块获取的3组GNSS差分数据进行解析、两两比对分析，三取二表决，根据表决结果，将GNSS差分数据输出。
进一步，所述3个GNSS差分基站安装在已知GNSS坐标的定位点上。
由上可见，应用本发明的技术方案，获取3个GNSS基站的GNSS差分数据，并对其进行“3取2”表决计算，从而获得可靠的GNSS差分改正信息，可以使列车定位更加可靠，有效提高列车运行的安全性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1是本发明实施例1提供的列车卫星定位差分数据处理方法流程示意图；
图2是本发明实施例2提供的列车卫星定位差分基站***结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
图1是本发明实施例1提供的列车卫星定位差分数据处理方法流程示意图。
如图1所示，本发明提供的列车卫星定位差分数据处理方法，包括如下步骤。
步骤10：实时获取3个GNSS基站的GNSS差分数据；
步骤20：对3个GNSS基站的GNSS差分数据分别进行解析，获取各GNSS基站的GNSS差分改正信息；
步骤30：对3组GNSS差分改正信息进行两两比对分析处理，并根据该分析处理结果进行三取二表决；
步骤40：根据三取二表决结果，决定是否将经过分析处理后的GNSS差分数据输出。
进一步，步骤20)具体包括：步骤210)对差分数据进行CRC校验，确保数据完整；步骤220)根据所述GNSS差分数据中的时间标志位，进行数据对准，若获取超时，则抛弃该时刻数据；步骤230)提取差分数据中的差分改正信息。
进一步，步骤30)具体包括：根据获取的GNSS差分改正信息进行对比，当任意两GNSS基站间，载波相位差小于设定阈值，并且连续三次伪距差小于所设阈值时，则判定两个GNSS基站输出一致，允许输出。需要说明是，阈值根据定位精度需求设定。
又进一步，所述根据获取的GNSS差分改正信息进行对比，还包括如下2种情况：1.若对比的任意2个GNSS基站的差分改正信息中的卫星数和卫星号均一致，则直接对两组差分改正信息进行对比；2.若对比的2个GNSS基站的差分改正信息中的卫星数或卫星号不一致，则提取一致部分进行对比，并输出一致部分的比较结果以及不一致部分的原始差分改正信息。
可选地，所述的差分数据包括载波相位差分数据或局域差分数据。
可选地，所述对3个GNSS基站的GNSS差分数据进行获取以及解析，还包括：存储所述各GNSS基站的GNSS差分数据、基站工作状态、基站的配置信息。
再进一步，在步骤10)之前，还包括
步骤100：3个GNSS基站生成GNSS差分数据。
实施例2：
图2是本发明实施例2提供的列车卫星定位差分基站***的结构示意图。
如图2所示，本发明提供的应用上述实施例1列车卫星定位差分数据处理方法的列车卫星定位差分基站***包括：3个GNSS基站1、2、3和表决单元4，其中各GNSS基站，用于实时生成差分数据并输出至表决单元，GNSS差分基站安装在已知GNSS坐标的定位点上，差分数据输出接口优选为串口或者网口，GNSS差分基站输出的差分数据为RTCM或者其他标准格式；
表决单元4，是具备计算能力的嵌入式计算机，用于接收各GNSS基站发送的GNSS差分数据，进行解析，并对解析出的3组GNSS差分改正信息进行两两比对分析处理，根据表决结果，将GNSS差分数据输出。
可选地，各GNSS基站1、2、3分别包括：GNSS定位天线，用于接收GNSS信号；GNSS定位模块，用于产生差分数据并输出至表决单元。
可选地，表决单元4包括：GNSS差分数据接收模块，用于接收各GNSS基站发送的GNSS差分数据；数据解析及表决模块，用于对所述GNSS差分数据接收模块获取的3组GNSS差分数据进行解析、两两比对分析，三取二表决，根据表决结果，将GNSS差分数据输出。
表决单元首先对3个GNSS基站发送的差分数据进行记录存储，然后对3组GNSS差分数据进行解析，获取RTCM格式的差分改正信息内容，包括每颗卫星信息(时间、卫星号、伪距、载波相位等)，利用3取2算法，进行判决，若判决通过，即有2个以上的输入结果一致，则表决单元把差分数据输出，否则将不输出。所采用的输出方式可以是通过串口或者是网口。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以对上述方法和***的细节进行各种省略、替换和改变；例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本发明的技术方案，均应包含在本发明权利要求书所要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种列车卫星定位差分数据处理方法，其特征在于，包括：
步骤S10)实时获取3个GNSS基站的GNSS差分数据；
步骤S20)对获取的3个GNSS基站的GNSS差分数据分别进行解析，获取各GNSS基站的差分改正信息；
步骤S30)对获取的各GNSS基站的GNSS差分改正信息进行两两比对分析处理，并根据该分析处理结果进行三取二表决；
若对比的2个GNSS基站的GNSS差分改正信息中的卫星数和卫星号均一致，则直接对两组GNSS差分改正信息进行对比；若对比的2个GNSS基站的GNSS差分改正信息中的卫星数或卫星号不一致，则提取一致部分进行对比，并输出一致部分的比较结果以及不一致部分的原始差分改正信息；
根据获取的GNSS差分改正信息的对比结果，当任意两GNSS基站间载波相位差小于设定阈值，并且连续三次伪距差值小于所设阈值，则判定两GNSS基站输出一致；
步骤S40)根据三取二表决结果，决定是否将经过分析处理后的GNSS差分改正信息输出。
2.根据权利要求1所述的列车卫星定位差分数据处理方法，其特征在于，所述步骤S20)具体包括：
步骤S210)对获取到的GNSS差分数据进行CRC校验，确保数据完整；
步骤S220)根据所述GNSS差分数据中的时间标志位，进行数据对准，若获取超时，则抛弃该时刻数据；
步骤S230)提取差分数据中的差分改正信息。
3.根据权利要求1所述的列车卫星定位差分数据处理方法，其特征在于，所述差分数据包括载波相位差分数据或局域差分数据。
4.根据权利要求1所述的列车卫星定位差分数据处理方法，其特征在于，在实时获取3个GNSS基站的GNSS差分数据之前，还包括：3个GNSS基站分别生成GNSS差分数据。
5.应用权利要求1至4所述的任一列车卫星定位差分数据处理方法的列车卫星定位差分基站***，其特征在于，包括：3个GNSS基站和1个表决单元，其中，
所述GNSS基站，用于实时生成并发送差分数据；
所述表决单元，用于接收各GNSS基站发送的GNSS差分数据并对该GNSS差分数据进行解析，且对解析后获得的GNSS差分改正信息进行两两比对分析处理，并根据该分析处理结果进行三取二表决，根据表决结果，将GNSS差分数据输出。
6.根据权利要求5所述的列车卫星定位差分基站***，其特征在于，所述GNSS基站包括：
GNSS定位天线，用于接收GNSS信号；
GNSS定位模块，用于产生差分数据并输出至表决单元。
7.根据权利要求5所述的列车卫星定位差分基站***，其特征在于，所述表决单元包括：
GNSS差分数据接收模块，用于接收各GNSS基站发送的GNSS差分数据；
数据解析及表决模块，用于对所述GNSS差分数据接收模块获取的3组GNSS差分数据进行解析、两两比对分析，三取二表决，根据表决结果，将GNSS差分数据输出。
8.根据权利要求5所述的列车卫星定位差分基站***，其特征在于，所述3个GNSS差分基站安装在已知GNSS坐标的定位点上。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105068417B (zh) * 2015-07-17 2017-08-29 上海卫星工程研究所 SpaceWire网络授时与校时的方法
US9671500B1 (en) * 2015-12-22 2017-06-06 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for locating a vehicle
CN109870674A (zh) * 2019-02-14 2019-06-11 华北电力科学研究院有限责任公司 软件雷达信号安全防护的方法和装置
CN115480280B (zh) * 2022-11-14 2023-02-24 北京航空航天大学合肥创新研究院(北京航空航天大学合肥研究生院) 基于车辆伪基站的协同定位方法及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101923782A (zh) * 2010-07-28 2010-12-22 北京交通大学 基于地磁传感技术的交通车辆速度获取方法
CN101934806A (zh) * 2010-09-07 2011-01-05 中国人民解放军国防科学技术大学 中低速磁浮列车的高精度测速定位方法及***
CN102497195A (zh) * 2011-12-13 2012-06-13 南京恩瑞特实业有限公司 列车测速测距接口装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101923782A (zh) * 2010-07-28 2010-12-22 北京交通大学 基于地磁传感技术的交通车辆速度获取方法
CN101934806A (zh) * 2010-09-07 2011-01-05 中国人民解放军国防科学技术大学 中低速磁浮列车的高精度测速定位方法及***
CN102497195A (zh) * 2011-12-13 2012-06-13 南京恩瑞特实业有限公司 列车测速测距接口装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
低成本列控***的列车组合定位理论与方法;蔡伯根;《中国博士学位论文全文数据库》;20100915;第2010年卷(第9期);全文 *
基于GNSS的列车定位完善性研究;唐一哲;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20080915;第2008年卷(第9期);正文第三章及图3-5、3-13、3-14、3-15 *
基于北斗卫星导航***的列车安全定位保障方法;蔡伯根等;《中国铁路》;20130430;第2013年卷(第4期);全文 *
基于卫星导航***的列车定位技术现状与发展;刘江等;《中南大学学报（自然科学版）》;20141130;第45卷(第11期);全文 *

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