CN111323009A - 一种磁悬浮列车定位方法及*** - Google Patents

一种磁悬浮列车定位方法及*** Download PDF

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邓自刚
黄莉娟
李屹
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Abstract

本发明涉及磁悬浮列车定位技术领域，具体而言，涉及一种磁悬浮列车定位方法及***。实时采集列车运动路径上的图像帧；实时采集列车的三轴加速度和三轴角速度；提取图像帧中的特征点信息，并对提取到的图像帧中的特征点进行跟踪；对惯性测量单元的测量值进行预处理；将相机和惯性测量单元的数据进行融合，得到求解预积分公式的中间变量，更新惯性测量单元的预积分值；将更新后的预积分值与相邻帧间运动公式结合，得到磁悬浮列车当前的位置和姿态信息。本发明提出一种基于视觉惯性里程计的高温超导磁悬浮实验车测试定位方法，将视觉传感器与惯性传感器相结合，既满足了对磁浮车位置和速度信息实时获取的需求，同时是对传统传感器模式的理想拓展。

Description

一种磁悬浮列车定位方法及***
技术领域
本发明涉及磁悬浮列车定位技术领域，具体而言，涉及一种磁悬浮列车定位方法及***。
背景技术
伴随社会经济发展、人口规模不断增长，人类对公共交通的需求不断增加。磁悬浮列车作为近年来新兴的交通技术，具有低噪声、无轮轨间摩擦、平稳舒适和环保的优势，在未来城市间地面交通领域具有很大应用前景。磁浮列车运行中，控制***是列车正常运行的关键，准确估计列车的位置与速度能够增强列控***的可靠性。
自西南交通大学高温超导磁悬浮环形实验线研制成功以来，围绕环形线的***优化问题成为一大研究方向。环形线现采用红外传感器识别标识物的检测技术进行列车定位，红外传感器位于磁浮车的底部，环行线磁轨与护轨铺设有等间距的黑白条纹。红外传感器通过对黑白条纹进行识别可检测列车所处的大致位置。
国内外传统的磁悬浮列车测速定位方法按照位置信息的参照主要分为两大类：绝对定位方法和相对定位方法。绝对定位依靠轨旁已知位置的标志物来获取列车绝对位置信息。相对定位方法利用既定路线上的初始位置与列车位移量，可以测算出列车的相对位置信息。
所述绝对定位方法主要包括查询-应答器、脉宽编码、GNSS等方法。应答器的方法是指应答器内部存储当前位置的绝对里程值，当列车行驶至地面应答器位置时，应答器将存储的信息以电磁感应方式发送给车载查询器，通过车载计算机对接受信息进行处理而实现定位目的。基于脉宽编码的绝对定位技术与查询-应答器方法实现形式类似，该方法通过车载阅读器对铺设在轨道沿线固定位置的标志板进行识别。基于GNSS的定位方法以24颗在轨卫星为基础的高精度无线电导航定位***，利用多普勒效应测量运动物体的信息。
所述相对定位方法主要包括基于感应回线、轨枕技术和长定子齿槽检测的方法。基于感应回线方法是通过车底的感应线圈与铺设在轨道的感应回线的电磁感应现象从而实现定位和测速。基于轨枕计数的测速定位方法是通过涡流传感器对金属轨枕进行计数测算，在轨枕间距固定的情况下，通过测定位置脉冲频率获取相对位移，进而得到速度信息。基于长定子齿槽检测的方法借助列车转子处的传感器检测长定子齿槽，通过测定单位时间内经过的齿槽数来获取列车速度信息。
现有技术的客观普遍存在以下问题：
1)现有采用红外传感器技术进行测速定位的不足：
(1)磁悬浮车运行时悬浮漂移现象导致定位信息缺失和跳变的问题；
(2)磁浮车处于未悬浮状态时，车底与磁轨存在接触，造成粘贴在浮车位置处的黑白条纹出现极大磨损情况；
(3)黑白条纹所包含的信息不够丰富造成的测量精度较低。
2)传统磁浮技术的不足
绝对定位中的查询-应答器、脉宽编码与相对定位中的感应回线方法抗干扰能力强、精度高，但设备维护成本高。
GNSS***中卫星信号易受地形和建筑物遮挡的问题，且大气、多路径效应、电磁干扰等因素均会影响数据准确性，该方法无法在室内环境下进行测速定位。
基于轨枕计数的测速定位方法主要应用于长沙磁浮快线等的中低速磁浮列车中，所使用的盘状电涡流传感器要求被测对象直径≥2*探头线圈直径，受环形线护轨间金属轨枕宽度限制，不适用于该方法。
基于长定子齿槽的方法在高速磁浮中普遍使用，但因该方法依赖于长定子的齿槽结构，因此不适用于环行线的待测环境。
综合上述分析，世界各地不同的磁浮制式与线路特点都有各自相对应的测速定位方式，对于高温超导磁悬浮环形实验线不同于常导与低温超导的结构模式，以上测速定位方式都存在一定的局限性。高温超导磁悬浮尚处于实验阶段，受固有环境(如：直线电机铺设区段、磁场干扰、磨损等)限制，需要一种新的测速定位方案来获取列车实时速度和位置信息。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁悬浮列车定位方法及***，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一方面，本申请提供了一种磁悬浮列车定位方法，所述方法包括：
在目标磁悬浮列车上设置相机和惯性测量单元；所述相机实时采集列车运动路径上的图像帧；所述惯性测量单元实时采集列车的三轴加速度和三轴角速度；
提取图像帧中的特征点信息，并通过特征匹配方法对图像帧提取到的特征点进行跟踪；
利用预积分公式对惯性测量单元的测量值进行预处理；
将相机和惯性测量单元的数据进行融合，得到求解预积分公式的中间变量，更新惯性测量单元的预积分值；
将更新后的预积分值与相邻帧的运动关系结合，得到磁悬浮列车当前的位置和姿态信息。
可选地，所述将相机和惯性测量单元的数据进行融合，得到求解预积分公式的中间变量，包括：
求取惯性测量单元坐标系至相机坐标系的相对旋转；
相机初始化，求解所有帧的位姿和观测路标点的坐标；
将相机初始化的结果与惯性测量单元预积分结果对齐，求解陀螺仪偏置、绝对尺度、重力加速度、加速度偏置和每一帧的速度。
可选地，所述将更新后的预积分值与相邻帧间运动公式结合，得到磁悬浮列车当前的位置和姿态信息，包括：
将得到的陀螺仪偏置、绝对尺度、重力加速度和加速度偏置的值，结合惯性测量单元的得到的三轴加速度值和三轴角速度值，通过相邻帧的运动关系计算位置、速度和偏移角。
可选地，所述相机设置在目标磁悬浮列车的车头位置，朝向为列车行驶方向。
可选地，所述方法还包括：
对采集到的图像帧进行遴选，将特征点数量充足和特征点分布尽量均匀的帧作为关键帧。其目的是为了减轻计算量。
可选地，所述方法还包括：
利用滑动窗口的方法，通过固定的窗口大小对关键帧进行优化，保证进行中的优化关键帧数量在一定范围内，避免计算量过大。
由于VIO技术需要根据图像与图像间的变化关系对当前图像帧进行计算。我们处理的当前帧图像是相机获取的一系列图像的一帧，每个图像跟其他图像是息息相关的。固定滑动窗口大小是指定一次性处理多少个图像帧，在实际计算中可以人为设定。通过固定窗口大小对关键帧数量进行限制，从而达到平衡计算量目的。关键帧须满足特征点数量充足、特征点分布尽量均匀等特点，而关键帧的遴选针对不同的环境可以人为加入条件限制，比如相邻关键帧间需要间隔10帧，关键帧自身的特征点数目要达到30。完成磁浮车位姿初步估计后，需对位姿进一步优化，优化函数包括视觉重投影残差、惯性测量单元测量残差以及边缘化先验残差。
可选地，所述方法还包括：
将当前获取到的新关键帧进行回环检测，所述回环检测包括：将新关键帧与已存储在关键帧数据库中的旧关键帧进行相似度检测；
若检测到新关键帧与旧关键帧的相似程度达到预设值，则回环检测成功，对位姿图进行全局调整，以获得更优的运动结果。所述回环检测成功，即列车曾经经过采集该旧关键帧时的位置；所述预设值可以人为设置。待优化的目标函数包括视觉重投影残差、IMU测量残差、边缘化先验残差和闭环帧重投影误差。所述位姿图为：只关心所有相机位姿之间的联系，且保留关键帧的轨迹所构成的图。
可选地，所述方法还包括：
当图像帧特征跟丢后，将跟丢后生成地图记为新地图，跟丢前的地图记为旧地图，新地图和老地图中的关键帧均存放在关键帧数据库中，当回环检测成功后，对新老地图进行对齐融合。当出现图像模糊、纹理不明显和动态物体影响等导致无法提取特征点的情况时，即判断图像帧特征跟丢。
可选地，所述方法还包括：
当列车中止运行时，对地图中各关键帧的状态量及相邻帧的关系进行保存，在下次测量中，可通过加载保存地图直接实现目标磁悬浮列车在待测环境下的测速和定位。
另一方面，本发明提供了一种磁悬浮列车定位***，所述***包括：
设置在目标磁悬浮列车上的相机，所述相机实时采集列车运动路径上的图像帧；
设置在目标磁悬浮列车上的惯性测量单元，所述惯性测量单元实时采集列车的三轴加速度和三轴角速度；
视觉特征跟踪模块，用于提取图像帧中的特征点信息，并通过特征匹配方法对提取到的图像帧中的特征点进行跟踪；
预积分模块，用于利用预积分公式对惯性测量单元的测量值进行预处理；
初始化模块，用于将相机和惯性测量单元的数据进行融合，得到求解预积分公式的中间变量，更新惯性测量单元的预积分值；
位姿估计模块，将更新后的预积分值与相邻帧的运动公式结合，得到磁悬浮列车当前的位置和姿态信息。
本发明的有益效果为：
本发明提出一种基于视觉惯性里程计的高温超导磁悬浮实验车测试定位方法，将视觉传感器与惯性传感器相结合，既满足了对磁浮车位置和速度信息实时获取的需求，同时是对传统传感器模式的理想拓展。
本发明采用基于视觉惯性里程计的方法实现磁浮车的定位和建图工作。相机能够捕捉丰富的场景信息，惯性测量单元能够在短时间内高频地获得磁浮车的加速度和角速度信息，从而减轻快速运动致使的动态模糊问题对相机观测值的影响。相机数据也可有效修正惯性测量单元在读数中的漂移，在一定程度上这两个传感器进行互补，具有良好鲁棒性与提供精确运动估计的潜力。
相机与惯性测量单元体积小、精度高、移植性强、功耗低、成本低，被广泛应用需要在进行运动控制的设备。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例中所述的一种磁悬浮列车定位方法流程示意图；
图2为本发明实施例中所述的一种磁悬浮列车定位***结构框图。
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、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
一方面，如图1所示，本实施例提供了一种磁悬浮列车定位方法，所述方法包括步骤S10、步骤S20、步骤S30、步骤S40和步骤S50。
步骤S10.在目标磁悬浮列车上设置相机和惯性测量单元；所述相机实时采集列车运动路径上的图像帧；所述惯性测量单元实时采集列车的三轴加速度和三轴角速度；
步骤S20.提取图像帧中的特征点信息，并通过特征匹配方法对提取到的图像帧中的特征点进行跟踪；
步骤S30.利用预积分公式对惯性测量单元的测量值进行预处理；
步骤S40.将相机和惯性测量单元的数据进行融合，得到求解预积分公式的中间变量，更新惯性测量单元的预积分值；
步骤S50.将更新后的预积分值与相邻帧的运动公式结合，得到磁悬浮列车当前的位置和姿态信息，得到磁悬浮列车当前的位置和姿态信息。
所述预积分公式为：
Figure BDA0002404690480000081
上述公式中，
Figure BDA0002404690480000082
为bk时刻惯性测量单元坐标系旋转矩阵，
Figure BDA0002404690480000083
为该旋转矩阵的四元数，
Figure BDA0002404690480000084
为加速度测量值，
Figure BDA0002404690480000085
为加速度偏置，
Figure BDA0002404690480000086
为陀螺仪测量值，
Figure BDA0002404690480000087
为陀螺仪偏置，
Figure BDA0002404690480000088
为相连帧间位置增量，
Figure BDA0002404690480000089
为相邻帧间速度增量，
Figure BDA00024046904800000810
为相邻帧间偏航角增量，这三个增量只与惯性测量单元当前状态有关，与其他状态量无关。
所述相邻帧间的运动公式为：
Figure BDA00024046904800000811
Figure BDA00024046904800000812
Figure BDA00024046904800000813
上述公式中，
Figure BDA00024046904800000814
为世界坐标至bk时刻惯性测量单元坐标系旋转矩阵，gw为世界坐标系下的重力加速度，
Figure BDA00024046904800000815
分别表示bk+1帧的位置、速度和偏航角。
可选地，所述步骤S40中，还可以包括步骤S401、步骤S402和步骤S403。
步骤S401.求取惯性测量单元坐标系至相机坐标系的相对旋转；
步骤S402.相机初始化，求解所有帧的位姿和观测路标点的坐标；
步骤S403.将相机初始化的结果与惯性测量单元预积分结果对齐，求解陀螺仪偏置、绝对尺度、重力加速度、加速度偏置和每一帧的速度。
可选地，所述步骤S50中，还可以包括：
将得到的陀螺仪偏置、绝对尺度、重力加速度和加速度偏置的值，结合惯性测量单元的得到的三轴加速度值和三轴角速度值，通过相邻帧间运动公式计算位置、速度和偏移角。
可选地，所述相机设置在目标磁悬浮列车的车头位置，朝向为列车行驶方向。
可选地，所述磁悬浮列车定位方法还可以包括步骤S60。
步骤S60.对采集到的图像帧进行遴选，将特征点数量充足和特征点分布尽量均匀的帧作为关键帧。其目的是为了减轻计算量。
可选地，所述磁悬浮列车定位方法还可以包括步骤S70。
步骤S70.利用滑动窗口的方法，通过固定的窗口大小对关键帧进行优化，保证进行中的优化关键帧数量在一定范围内，避免计算量过大。待优化的目标函数包括觉重投影残差、惯性测量单元测量残差、边缘化先验残差。
由于VIO技术需要根据图像与图像间的变化关系对当前图像帧进行计算。我们处理的当前帧图像是相机获取的一系列图像的一帧，每个图像跟其他图像是息息相关的。固定滑动窗口大小是指定一次性处理多少个图像帧，在实际计算中可以人为设定。通过固定的窗口大小对关键帧数量进行限制，从而达到平衡计算量目的。待优化的关键帧包括视觉重投影残差、惯性测量单元测量残差以及边缘化先验残差。优化后的关键帧须有特征点数量充足、特征点分布尽量均匀等特点，而关键帧的遴选针对不同的环境可以人为加入条件限制，比如相邻关键帧间需要间隔10帧，关键帧自身的特征点数目要达到30，等等
可选地，所述磁悬浮列车定位方法还可以包括步骤S80。
步骤S80.将当前获取到的新关键帧进行回环检测，所述回环检测包括：将新关键帧与已存储在关键帧数据库中的旧关键帧进行相似度检测；若检测到新关键帧与旧关键帧的相似程度达到预设值，则回环检测成功，对位姿图进行全局调整，以获得更优的运动结果。所述回环检测成功，即列车曾经经过采集该旧关键帧时的位置；所述预设值可以人为设置。待优化的目标函数包括视觉重投影残差、IMU测量残差、边缘化先验残差和闭环帧重投影误差。所述位姿图为：只关心所有相机位姿之间的联系，且保留关键帧的轨迹所构成的图。
可选地，所述磁悬浮列车定位方法还可以包括步骤S90。
步骤S90.当图像帧特征跟丢后，将跟丢后生成地图记为新地图，跟丢前的地图记为旧地图，新地图和老地图中的关键帧均存放在关键帧数据库中，当回环检测成功后，对新老地图进行融合。当出现图像模糊、纹理不明显和动态物体影响等导致无法提取特征点的情况时，即判断图像帧特征跟丢。
可选地，所述磁悬浮列车定位方法还可以包括步骤S100。
步骤S100.当列车中止运行时，对地图中各关键帧的状态量及相邻帧的关系进行保存，在下次测量中，可通过加载保存地图直接实现目标磁悬浮列车在待测环境下的测速和定位。
另一方面，本发明提供了一种磁悬浮列车定位***，所述***包括：
设置在目标磁悬浮列车上的相机，所述相机实时采集列车运动路径上的图像帧；
设置在目标磁悬浮列车上的惯性测量单元，所述惯性测量单元实时采集列车的三轴加速度和三轴角速度；
视觉特征跟踪模块，用于提取图像帧中的特征点信息，并通过特征匹配方法对提取到的图像帧中的特征点进行跟踪；
预积分模块，用于利用预积分公式对惯性测量单元的测量值进行预处理；
初始化模块，用于将相机和惯性测量单元的数据进行融合，得到求解预积分公式的中间变量，更新惯性测量单元预积分值；
位姿估计模块，用于将更新后的预积分值与相邻帧的运动公式结合，得到磁悬浮列车当前的位置和姿态信息。
可选地，所述***还可以包括关键帧检索模块。
关键帧检索模块，用于对采集到的图像帧进行遴选，将特征点数量充足和特征点分布尽量均匀的帧作为关键帧。
可选地，所述***还可以包括滑动窗口非线性优化模块。
滑动窗口非线性优化模块，用于利用滑动窗口的方法，通过相对固定的窗口大小对关键帧进行优化，保证进行中的优化关键帧数量在一定范围内，避免计算量过大。待优化的目标函数包括视觉重投影残差、IMU测量残差、边缘化先验残差。
可选地，所述***还可以包括回环检测模块和全局位姿紧耦合优化模块。
回环检测模块，用于将当前获取到的新关键帧进行回环检测，所述回环检测包括：将新关键帧与已存储在关键帧数据库中的旧关键帧进行相似度检测；
全局位姿紧耦合优化模块，用于若检测到新关键帧与旧关键帧的相似程度达到预设值，则回环检测成功，对位姿图进行全局调整，以获得更优的运动结果。
可选地，所述***还可以包括重定位及位姿图重用模块。
重定位及位姿图重用模块，用于当图像帧特征跟丢后，将跟丢后生成地图记为新地图，跟丢前的地图记为旧地图，新地图和老地图中的关键帧均存放在关键帧数据库中，当回环检测成功后，对新老地图进行融合。
可选地，所述重定位及位姿图重用模块还可以用于：
用于当列车中止运行时，对地图中各关键帧的状态量及相邻帧的关系进行保存，在下次测量中，可通过加载保存地图直接实现目标磁悬浮列车在待测环境下的测速和定位。
本发明实施例中提供的定位***，其实现原理及产生的技术效果和前述定位方法实施例相同，为简要描述，定位***实施例部分未提及之处，可参考前述定位方法实施例中相应内容。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种磁悬浮列车定位方法，其特征在于，包括：
在目标磁悬浮列车上设置相机和惯性测量单元；所述相机实时采集列车运动路径上的图像帧；所述惯性测量单元实时采集列车的三轴加速度和三轴角速度；
提取图像帧中的特征点信息，并对提取到的图像帧中的特征点进行跟踪；
利用预积分公式对惯性测量单元的测量值进行预处理；
将相机和惯性测量单元的数据进行融合，得到求解预积分公式的中间变量，更新惯性测量单元的预积分值；
将更新后的预积分值与相邻帧间运动公式结合，得到磁悬浮列车当前的位置和姿态信息。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮列车定位方法，其特征在于，所述将相机和惯性测量单元的数据进行融合，得到求解预积分公式的中间变量，包括：
求取惯性测量单元坐标系至相机坐标系的相对旋转；
相机初始化，求解所有帧的位姿和观测路标点的坐标；
将相机初始化的结果与惯性测量单元预积分结果对齐，求解陀螺仪偏置、绝对尺度、重力加速度、加速度偏置和每一帧的速度。
3.根据权利要求2所述的磁悬浮列车定位方法，其特征在于，所述将更新后的预积分值与相邻帧间运动公式结合，得到磁悬浮列车当前的位置和姿态信息，包括：
将得到的陀螺仪偏置、绝对尺度、重力加速度和加速度偏置的值，结合惯性测量单元的得到的三轴加速度值和三轴角速度值，通过相邻帧间运动公式计算位置、速度和偏移角。
4.根据权利要求1所述的磁悬浮列车定位方法，其特征在于：所述相机设置在目标磁悬浮列车的车头位置，朝向为列车行驶方向。
5.根据权利要求1所述的磁悬浮列车定位方法，其特征在于，所述方法还包括：
对采集到的图像帧进行遴选，将特征点数量充足和特征点分布尽量均匀的帧作为关键帧。
6.根据权利要求5所述的磁悬浮列车定位方法，其特征在于，所述方法还包括：
利用滑动窗口的方法，通过固定的窗口大小对关键帧进行优化。
7.根据权利要求5所述的磁悬浮列车定位方法，其特征在于，所述方法还包括：
将当前获取到的新关键帧进行回环检测，所述回环检测包括：将新关键帧与已存储在关键帧数据库中的旧关键帧进行相似度检测；
若检测到新关键帧与旧关键帧的相似程度达到预设值，则回环检测成功，对位姿图进行全局调整，以获得更优的运动结果。
8.根据根据权利要求7所述的磁悬浮列车定位方法，其特征在于，所述方法还包括：
当图像帧特征跟丢后，将跟丢后生成地图记为新地图，跟丢前的地图记为旧地图，新地图和老地图中的关键帧均存放在关键帧数据库中，当回环检测成功后，对新老地图进行融合。
9.根据根据权利要求7所述的磁悬浮列车定位方法，其特征在于，所述方法还包括：
当列车中止运行时，对地图中各关键帧的状态量及相邻帧的关系进行保存，在下次测量中，可通过加载保存地图直接实现目标磁悬浮列车在待测环境下的测速和定位。
10.一种磁悬浮列车定位***，其特征在于，所述***包括：
设置在目标磁悬浮列车上的相机，所述相机实时采集列车运动路径上的图像帧；
设置在目标磁悬浮列车上的惯性测量单元，所述惯性测量单元实时采集列车的三轴加速度和三轴角速度；
视觉特征跟踪模块，用于提取图像帧中的特征点信息，并对提取到的图像帧中的特征点进行跟踪；
预积分模块，用于利用预积分公式对惯性测量单元的测量值进行预处理；
初始化模块，用于将相机和惯性测量单元的数据进行融合，得到求解预积分公式的中间变量，更新惯性测量单元的预积分值；
位姿估计模块，用于将更新后的预积分值与相邻帧的运动公式结合，得到磁悬浮列车当前的位置和姿态信息。
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