一种车辆定位方法及相关装置

文档序号:419682 发布日期:2021-12-21 浏览:8次 >En<

阅读说明:本技术 一种车辆定位方法及相关装置 (Vehicle positioning method and related device ) 是由 张溢斌 李�杰 韩啸 于 2021-09-18 设计创作,主要内容包括:本申请实施例提供了一种车辆定位方法及相关装置,本申请实施例预先在轨道适当位置安装发射源,并在发射源附近位置安装差分接收机。发射源会自动发送测距码信号序列以供差分接收机和车辆接收。车载接收机和差分接收机根据该测距码信号序列能够测算出车辆与发射源间的第一距离以及差分接收机与发射源间的第二距离。差分接收机和发射源间的实际距离已知,差分接收机能够基于与发射源的实际距离和第二距离确定测算偏差,进而得到对该偏差进行修正的修正值。差分接收机将该修正值发送给车载接收机后,车载接收机基于该修正值对测算的第一距离进行修正并根据修正结果确定车辆当前位置,以此提高车辆定位的准确度。(The embodiment of the application provides a vehicle positioning method and a related device. The transmitting source will automatically transmit a sequence of ranging code signals for reception by the differential receiver and the vehicle. The vehicle-mounted receiver and the differential receiver can measure and calculate a first distance between the vehicle and the transmitting source and a second distance between the differential receiver and the transmitting source according to the ranging code signal sequence. The actual distance between the differential receiver and the transmitting source is known, and the differential receiver can determine the measured deviation based on the actual distance from the transmitting source and the second distance, and then obtain a correction value for correcting the deviation. After the difference receiver sends the correction value to the vehicle-mounted receiver, the vehicle-mounted receiver corrects the measured first distance based on the correction value and determines the current position of the vehicle according to the correction result, so that the accuracy of vehicle positioning is improved.)

一种车辆定位方法及相关装置

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域,特别涉及一种车辆定位方法及相关装置。

背景技术

随着科技的发展,交通愈加便利。针对交通管控单位,需基于车辆的实时位置对车辆进行布控调度。在CBTC(Communication Based Train Control System,列车自动控制系统)中,列车定位功能尤为重要。由于城区地段的轨道周围有大量高层建筑,不良天气,以及杂乱的电磁环境影响,造成普通的GPS(Global Positioning System,全球位置测定系统)系统难以保证持续高精度的动态定位。

相关技术中多依靠测速电机及多普勒雷达测算车辆运行速度和行驶距离,并根据轨旁应答器的绝对位置对列车行驶位置进行校正。由于测速电机受车轮磨损影响会产生测量误差,且该误差会随时间累积。并且在实际使用中,这套系统对测速电机和雷达的安装工艺要求很高,运营中曾经出现因安装精度不够导致列车失去定位而降级运行的情况。

发明内容

本申请实施例提供一种车辆定位方法及相关装置,通过车载接收机基于发射源发送的测距码信号序列确定列车与发射源间的距离,并基于差分接收机对该距离进行修正校准,以提高车辆定位的准确性。

第一方面,本申请实施例提供了一种车辆定位方法,所述方法包括:

基于车载接收机所接收的测距码信号序列确定与发射源间的第一距离;其中,所述测距码信号序列是所述发射源发射的,所述发射源在铁轨上固定;

接收与所述发射源绑定的差分接收机发送的修正值,采用所述修正值对所述第一距离进行修正,并根据修正结果确定所述列车的当前位置;其中,所述修正值是基于所述差分接收机与所述发射端的实际距离和第二距离确定的,所述第二距离是所述差分接收机基于接收到的所述发射源发射的所述测距码信号序列确定的。

本申请实施例中预先在轨道适当位置安装发射源,并在发射源附近位置安装差分接收机。发射源自动发送测距码信号序列,当车辆行驶至接收范围内,携带的车载接收机即会收到该测距码信号序列。车载接收机和差分接收机根据该测距码信号序列能够测算出车辆与发射源间的第一距离以及差分接收机与发射源间的第二距离。且由于差分接收机和发射源位置均固定,二者间的实际距离已知,因而差分接收机能够基于与发射源的实际距离和第二距离确定测算偏差,进而得到对该偏差进行修正的修正值。差分接收机将该修正值发送给车载接收机后,车载接收机基于该修正值对测算的第一距离进行修正并根据修正结果确定车辆当前位置,以此提高车辆定位的准确度。

在一些可能的实施例中,所述基于接收到的测距码信号序列确定与发射源间的第一距离,包括:

根据车载信号序列与所述测距码信号序列确定第一信号时间差,并根据所述第一信号时间差确定所述第一距离;其中,所述车载信号序列是所述车载接收机复制所述测距码信号序列得到的。

本申请实施例中,车载接收机会复制测距码信号序列产生车载信号序列,通过对比车载信号序列与测距码信号序列的区别即可获取测距码信号序列在传输中产生的延时,即第一信号时间差。

在一些可能的实施例中,所述采用所述修正值对所述第一距离进行修正,包括:

根据所述修正值确定所述车载接收机与所述发射源的第一时钟差和多路径误差;其中,所述多路径误差由发射源和差分接收机的所在位置确定。

根据所述第一时钟差与光速之积确定距离误差;

采用所述多路径误差和所述距离误差对所述第一距离进行修正。

本申请实施例中根据差分接收机传输的修正值可确定车载接收机与发射源间的第一时钟差以及多路径误差,多路径误差是根据差分接收机发射源所在位置预先测算出的固定值,而第一时钟差与光速之积即为距离误差,采用多路径误差和距离误差对第一距离进行修正,由此得到更为准确的距离。

在一些可能的实施例中,所述列车中预存有每一发射源的位置坐标,发射源在发射测距码序列时,同步发送所述发射源的唯一标识,所述根据修正结果与所述发射源的位置坐标确定车辆的当前位置,包括:

根据所述唯一标识确定所述发射源的位置坐标,并基于车载接收机的天线方向确定所述列车相对于所述发射源的行驶方向;

根据所述行驶方向、所述修正结果和所述发射源的位置坐标确定所述车辆的当前位置。

本申请实施例中,车载接收机在基于修正值得到列车相距发射源距离的最终测算结果后,基于该结果与发射源的位置坐标推算出列车的当前位置坐标。

第二方面,本申请实施例提供了一种车辆定位方法,应用于差分接收机,所述方法包括:

基于接收的发射源发射的测距码信号序列确定与所述发射源间的第二距离;其中,所述测距码信号序列是所述发射源发射的,所述发射源在铁轨上固定;

根据所述测距码信号序列确定修正值,并将所述修正值发送给列车;其中,所述修正值用于对所述列车的实时位置进行修正,所述修正值是基于所述差分接收机与所述发射端的实际距离和所述第二距离确定的。

本申请实施例中,由于差分接收机与发射源间的实际距离已知,差分接收机在基于测距码信号序列确定差分接收机与发射源的第二距离后,可根据第二距离与实际距离确定一个修正值,该修正值用于对车载接收机基于测距码信号序列测算的列车位置进行修正。

在一些可能的实施例中,所述基于接收到的所述发射源发射的所述测距码信号序列确定第二距离,包括:

根据差分信号序列与所述测距码信号序列确定第二信号时间差,并根据所述第二信号时间差确定所述第二距离;其中,所述差分信号序列是所述差分接收机复制所述测距码信号得到的。

本申请实施例中,差分接收机会复制测距码信号序列产生差分信号序列,通过对比差分信号序列与测距码信号序列的区别即可获取测距码信号序列在传输中产生的延时,即第二信号时间差。

在一些可能的实施例中,所述修正值是通过以下方式确定的:

根据所述实际距离和所述第二距离确定与所述发射源的第二时钟差;

根据所述第二时钟差调整所述差分接收机的时钟,并基于调整后的时钟产生同步脉冲信号和所述同步脉冲信号对应的时钟计数器;

将所述同步脉冲信号和所述时钟计数器作为所述修正值。

本申请实施例中差分接收机根据与发射源的实际距离,以及第二距离确定与发射源的时钟差,该时钟差用于对测距进行修正。差分接收机可通过调整时钟规避该时钟差后,基于调整后的时钟产生同步脉冲信号以及该同步脉冲信号对应的时钟计数器。车载接收机可根据该同步脉冲信号和时钟计数器对第一距离进行校准,以提高车辆位置的准确性。

第三方面,本申请实施例提供了一种车辆定位装置,所述装置包括:

第一距离确定模块,被配置为执行基于车载接收机所接收的测距码信号序列确定与发射源间的第一距离;其中,所述测距码信号序列是所述发射源发射的,所述发射源在铁轨上固定;

列车位置确定模块,被配置为执行接收与所述发射源绑定的差分接收机发送的修正值,采用所述修正值对所述第一距离进行修正,并根据修正结果确定所述列车的当前位置;其中,所述修正值是基于所述差分接收机与所述发射端的实际距离和第二距离确定的,所述第二距离是所述差分接收机基于接收到的所述发射源发射的所述测距码信号序列确定的。

在一些可能的实施例中,执行所述基于接收到的测距码信号序列确定与发射源间的第一距离,所述第一距离确定模块被配置为:

根据车载信号序列与所述测距码信号序列确定第一信号时间差,并根据所述第一信号时间差确定所述第一距离;其中,所述车载信号序列是所述车载接收机复制所述测距码信号序列得到的。

在一些可能的实施例中,执行所述采用所述修正值对所述第一距离进行修正,所述列车位置确定模块被配置为:

根据所述修正值确定所述车载接收机与所述发射源的第一时钟差和多路径误差;其中,所述多路径误差由发射源和差分接收机的所在位置确定。

根据所述第一时钟差与光速之积确定距离误差;

采用所述多路径误差和所述距离误差对所述第一距离进行修正。

在一些可能的实施例中,所述列车中预存有每一发射源的位置坐标,发射源在发射测距码序列时,同步发送所述发射源的唯一标识,执行所述根据修正结果与所述发射源的位置坐标确定车辆的当前位置,所述列车位置确定模块被配置为:

根据所述唯一标识确定所述发射源的位置坐标,并基于车载接收机的天线方向确定所述列车相对于所述发射源的行驶方向;

根据所述行驶方向、所述修正结果和所述发射源的位置坐标确定所述车辆的当前位置。

第四方面,本申请实施例提供了一种车辆定位装置,应用于差分接收机,所述装置包括:

第二距离确定模块,被配置为执行基于接收的发射源发射的测距码信号序列确定与所述发射源间的第二距离;其中,所述测距码信号序列是所述发射源发射的,所述发射源在铁轨上固定;

修正值发送模块,被配置为执行根据所述测距码信号序列确定修正值,并将所述修正值发送给列车;其中,所述修正值用于对所述列车的实时位置进行修正,所述修正值是基于所述差分接收机与所述发射端的实际距离和所述第二距离确定的。

在一些可能的实施例中,执行所述基于接收到的所述发射源发射的所述测距码信号序列确定第二距离,所述第二距离确定模块被配置为:

根据差分信号序列与所述测距码信号序列确定第二信号时间差,并根据所述第二信号时间差确定所述第二距离;其中,所述差分信号序列是所述差分接收机复制所述测距码信号得到的。

在一些可能的实施例中,所述修正值是通过以下方式确定的:

根据所述实际距离和所述第二距离确定与所述发射源的第二时钟差;

根据所述第二时钟差调整所述差分接收机的时钟,并基于调整后的时钟产生同步脉冲信号和所述同步脉冲信号对应的时钟计数器;

将所述同步脉冲信号和所述时钟计数器作为所述修正值。

第五方面,本申请实施例还提供了一种电子设备,包括:

处理器;

用于存储所述处理器可执行指令的存储器;

其中,所述处理器被配置为执行所述指令,以实现如本申请第一方面和第二方面中提供的任一方法。

第六方面,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,当所述计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行如本申请第一方面和第二方面中提供的任一方法。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请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申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所介绍的附图仅仅是本申请的一些实施例,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的附图。

图1为本申请实施例示出的轨旁应答器示意图;

图2为本申请实施例示出的应用场景图;

图3a为本申请实施例示出的一种车辆定位方法的时序图;

图3b为本申请实施例示出的信号延迟示意图;

图3c为本申请实施例示出的测算流程示意图;

图3d为本申请实施例示出的列车位置坐标确定示意图;

图4a为本申请实施例示出的一种车辆定位方法的整体流程图;

图4b为本申请实施例示出的一种车辆定位方法的另一流程图;

图5a为本申请实施例示出的一种车辆定位装置500a的结构图;

图5b为本申请实施例示出的一种车辆定位装置500b的结构图;

图6为本申请实施例示出的电子设备示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、详尽地描述。在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“面将表示或的意思,例如,A/B可以表示A或B;文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况,另外,在本申请实施例的描述中,“多个”是指两个或多于两个。

在本申请实施例的描述中,除非另有说明,术语“多个”是指两个或两个以上,其它量词与之类似应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本申请,并不用于限定本申请,并且在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为进一步说明本申请实施例提供的技术方案,下面结合附图以及具体实施方式对此进行详细的说明。虽然本申请实施例提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤,但基于常规或者无需创造性的劳动在方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑上不存在必要因果关系的步骤中,这些步骤的执行顺序不限于本申请实施例提供的执行顺序。方法在实际的处理过程中或者控制设备执行时,可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行。

相关技术中多依靠测速电机及多普勒雷达测算车辆运行速度和行驶距离,并根据轨旁应答器的绝对位置对列车行驶位置进行校正。具体的,测速电机和雷达单元一起用于对列车速度和距离的检测。由于车轮磨损造成的轮径误差、车轮空转、打滑等因素会对测速电机测速造成影响,因而测量误差会随时间积累。需在轨道固定位置铺设的轨旁应答器来对列车位置进行校正。轨旁应答器具体可如图1所示,轨旁应答器为一种传感器装置,通过红外线或者压感实现,用于扫描有多少轮对压过铁轨,进而对测算结果进行校正。

然而上述校正方式不仅增加硬件成本,且在实际使用中对测速电机和雷达的安装工艺要求很高,运营中曾经出现因安装精度不够导致列车失去定位而降级运行的情况。对于采用直线电机的车组,车载应答器通道可能会由于电磁兼容问题而无法工作。另外,大范围或长时间的系统故障后通常不能重新准确定位也是这套系统的局限性。该系统在设计、部署、安装上也很不灵活,对于老旧信号系统改造则更加复杂。

为解决上述问题,本申请的发明构思为:预先在轨道适当位置安装发射源,并在发射源附近位置安装差分接收机。发射源会自动发送测距码信号序列以供差分接收机和车辆接收。当车辆行驶至接收范围内,携带的车载接收机即会收到该测距码信号序列。车载接收机和差分接收机根据该测距码信号序列能够测算出车辆与发射源间的第一距离以及差分接收机与发射源间的第二距离。且由于差分接收机和发射源位置均固定,二者间的实际距离已知,因而差分接收机能够基于与发射源的实际距离和第二距离确定测算偏差,进而得到对该偏差进行修正的修正值。差分接收机将该修正值发送给车载接收机后,车载接收机基于该修正值对测算的第一距离进行修正并根据修正结果确定车辆当前位置,以此提高车辆定位的准确度。

下面结合附图对本申请实施例提供的一种车辆定位方法进行详细说明。

参见图2,为根据本申请一个实施例的应用环境的示意图。

如图2所示,该应用环境中例如可以包括铁轨10、发射源20、差分接收机30、车载接收机40以及列车50。其中,发射源20固定在铁轨10之上,差分接收机30基于实际地况,固定在发射源20的附近位置。

发射源20实时向四周广播测距码信号序列,当列车50驶入广播范围时,列车50上携带的车载接收机40会收到发射源20广播的测距码信号序列。车载接收机40根据该测距码信号序列测算出车辆与发射源20间的距离。

相应的,发射源20广播的测距码信号序列也会被差分接收机30接收,差分接收机30根据该测距码信号序列测算出自身与发射源20间的第二距离后,基于该第二距离和预先已知的,差分接收机30与发射源20间的实际距离确定测算的偏差。进一步的,差分接收机30根据该测算偏差确定用于修正该偏差的修正值,并将该修正值发送给车载接收机40,以使车载接收机40基于该修正值对测算的第一距离进行修正。

在一些可能的实施例中,车载接收机40中存有行驶路线中每一发射源的位置坐标,通过修正值对第一距离进行修正后的修正结果即为车载接收机40对列车50与发射源20间的距离的最终测算结果。基于该修正结果和该发射源的位置坐标即可推算出车辆的当前位置坐标。

介绍了本申请技术方案适用的应用场景后,下面对本申请实施例提供的一种车辆定位方法以时序图进行解释说明,具体如图3a所示,包括发射源20、差分接收机30和车载接收机40。

步骤301:发射源20发送测距码信号序列。

其中,发射源20可视为地面卫星,安装在轨道的适当位置。用于实时的发送测距码信号序列。测距码信号序列为一组周期性、自相关性良好的,可复制的伪随机噪声码信号。

伪随机码的结构可以预先确定,并且可以设置重复产生和复制,是一种具有某种随机特性的序列码。通过设置差分接收机30和车载接收机40复制该伪随机噪声码,且三者间的信号产生频率与发射源20一致。即可实现在发射源20产生测距码信号序列的同时,差分接收机30和车载接收机40会同步产生复制的测距码信号序列。所谓复制的测距码信号序列即序列内容与发射源20发射的测距码信号序列完全一致。

步骤302:差分接收机30接收该测距码信号序列,并基于该测距码信号序列测算出与发射源20间的第二距离。

前文已提及,差分接收机30和车载接收机40会在发射源20产生测距码信号序列的同时,产出复制的测距码信号序列,此处为便于区分,将差分接收机30复制的测距码信号序列称为差分信号序列;将车载接收机40复制的测距码信号序列称为车载信号序列。

由于差分接收机30与发射源20的序列产生频率相同,因而差分接收机30知道该测距码信号的产生时间,差分接收机30在接收到该测距码信号序列后,根据接收时间与产生时间做差,即可得到该测距码信号的传播时间,再由传播时间乘以光速即可得到差分接收机30与发射源20间的距离。但由于信号传播过程中存在延时,所以该方式得到的距离并不准确,需通过差分接收机30产出的差分信号序列与测距码信号序列进行比对,得到延迟时间。并基于该延迟时间对该距离进行调整,调整结果即为第二距离。

具体的,差分接收机30在接收测距码信号后,将测距码信号序列与差分信号序列进行对比。应理解的是,差分信号序列是复制测距码信号序列得到的,所以差分信号序列应与测距码信号序列完全相同。但由于信号在传播路径上的时间延迟,两组随机噪声序列与之间会产生平移进而错开若干码元,进而造成差分信号序列与测距码信号序列存在差异。

具体如图3b所示,例如差分信号序列和测距码信号序列存在差异,该差异实质是由于测距码信号序列延时到达导致的,此时差分接收机30需通过延时器调整序列产生时间,直至产生与测距码信号序列相同。例如延时为1秒,则差分信号序列向前推进1秒后应与测距码信号序列完全相同。第二距离可如下述公式(1)所示:

D2=(t1-t0-Δt)×VL

其中,发射源20产出测距码信号序列的时间为t0,延时为Δt,差分接收机30接收该测距码信号距离的时间为t1,VL为光速。

步骤303:差分接收机30根据该第二距离以及与发射源20间的实际距离确定修正值。

在实际应用中,地理环境因素会产生多路径误差,即信号受地形影响,多次反射所产生的误差。并且发射源20与差分接收机30内置无线电时钟之间存在时钟差。由于发射源20与差分接收机30均固定,因而二者间的实际距离已知。上述计算得到的第二距离与实际距离存在的测距误差,主要由于时钟差与多路径误差导致的。发射源20、差分接收机30以及车载接收机40自身内部的时钟多存在差异,发射源20作为测距码信号的发出端,其自身时钟精度要求较高。而作为接收机的差分接收机30和车载接收机40对自身时钟精度要求相对降低,且差分接收机30和车载接收机40间的时钟差精度水平接近。基于上述原因,并为降低车载接收机40的工作负荷,可根据差分接收机30与发射源20间的时钟差对车载接收机40与发射源20间的时钟差进行修正。

实施时,可通过确定发射源20与差分接收机30间的第二时钟差后,差分接收机30可基于该第二时钟差调整自身时钟,并通过调整后的时钟产生以供车载接收机40对自身时钟进行调整的同步脉冲信号和该同步脉冲信号对应的时钟计数器。

具体的,由于发射源20与差分接收机30的位置固定,因而二者地理位置不会改变,因而多路径误差的特征固定,可通过预先测量获取。即多路径误差是可通过预先测量得到的固定值。通过实际距离与第二距离之差得到测距误差后,再由测距误差与多路径误差做差得到差分接收机30与发射源20间的第二时钟差。例如第二时钟差为0.5秒,差分接收机30可将自身时钟延后调整0.5秒并产生同步脉冲信号以及该同步脉冲信号对应的时钟计数器。所谓同步脉冲信号和对应的时钟计数器即通过时钟计数器启用开始计数,同步脉冲信号不断产生,由此可模拟出发射源20的信号发射频率,进而车载接收机40基于该同步脉冲信号和时钟计数器确定与发射源20间的第一时钟差。

步骤304:差分接收机30将该修正值发送给车载接收机40。

步骤305:车载接收机40接收该修正值。

步骤306:车载接收机40接收该测距码信号序列,并基于该测距码信号序列测算与发射源20间的第一距离。

前文已说明车载接收机40与差分接收机30会随发射源20同步产生复制的测距码信号序列,以及差分接收机30如何基于该复制的测距码信号序列确定与发射源20间的第二距离。第一距离的计算方式与第二距离完全相同,此处不再赘述。

步骤307:车载接收机40根据修正值对第一距离进行修正,得到修正结果。

具体的,例如车载接收机40根据差分接收机30发送的同步脉冲信号和时钟计数器确定自身时钟产生的信号序列与发射源20的时钟存在0.5秒延迟,则可将0.5秒与光速的乘积,与多路径误差之和作为修正距离,将第一距离与该修正距离做差,所得修正结果即为车载接收机40对该列车与发射源20间实际距离的最终测算结果。

为便于理解上述最终测算结果的计算过程,具体可如图3c所示。固定在铁轨上的发射源20通过发射天线实时发送测距码信号序列,该测距码信号序列会被差分接收机30和车载接收机40所接收。差分接收机30接收到测距码信号序列后测算出与发射源20间的第二距离,并基于与发射源20间的实际距离确定修正值。进一步的,差分接收机30将该修正值通过数字电台以报文的形式发送给车载接收机40的数字电台。车载接收机40收到该修正值后,根据该修正值对基于测距码信号序列确定的第一距离进行修正,并将修正结果作为对列车与发射源20间实际距离的最终测算结果。

步骤308:车载接收机40获取发射源20的位置坐标,并根据修正结果确定列车的当前位置坐标。

实施时,可在车载CBTC系统中建立存有该列车行驶路程上,每一发射源位置坐标的数据库。且为每一发射源设置唯一标识,控制发射源20在每次广播测距码信号序列的同时,广播自身的唯一标识。这样在车站接收机40接收该测距码信号序列的同时,可获知该发射源20的位置坐标。由于通过车载接收机40的天线方向可获知测距码信号序列的发出方向,进而列车确定与发射源20间的方向角度,即列车相对于发射源20的行驶方向夹角。

差分接收机30根据该行驶方向、修正结果以及发射源20的位置坐标即可确定该列车的当前位置。具体可如图3d所示,例如车载接收机30基于测距码信号序列确定的修正结果为5000m,列车与发射源20的行驶方向夹角为30°,则在发射源天线方向偏转30°,并延长5000m的位置坐标即为该列车的当前位置坐标。

为便于理解本申请实施例提供的技术方案,图4a为本申请实施例提供的一种车辆定位方法的整体流程图,具体如图4a所示,包括如下步骤:

步骤401a:基于车载接收机所接收的测距码信号序列确定与发射源间的第一距离;其中,所述测距码信号序列是所述发射源发射的,所述发射源在铁轨上固定;

步骤402a:接收与所述发射源绑定的差分接收机发送的修正值,采用所述修正值对所述第一距离进行修正,并根据修正结果确定所述列车的当前位置;其中,所述修正值是基于所述差分接收机与所述发射端的实际距离和第二距离确定的,所述第二距离是所述差分接收机基于接收到的所述发射源发射的所述测距码信号序列确定的。

在一些可能的实施例中,所述基于接收到的测距码信号序列确定与发射源间的第一距离,包括:

根据车载信号序列与所述测距码信号序列确定第一信号时间差,并根据所述第一信号时间差确定所述第一距离;其中,所述车载信号序列是所述车载接收机复制所述测距码信号序列得到的。

在一些可能的实施例中,所述采用所述修正值对所述第一距离进行修正,包括:

根据所述修正值确定所述车载接收机与所述发射源的第一时钟差和多路径误差;其中,所述多路径误差由发射源和差分接收机的所在位置确定。

根据所述第一时钟差与光速之积确定距离误差;

采用所述多路径误差和所述距离误差对所述第一距离进行修正。

在一些可能的实施例中,所述列车中预存有每一发射源的位置坐标,发射源在发射测距码序列时,同步发送所述发射源的唯一标识,所述根据修正结果与所述发射源的位置坐标确定车辆的当前位置,包括:

根据所述唯一标识确定所述发射源的位置坐标,并基于车载接收机的天线方向确定所述列车相对于所述发射源的行驶方向;

根据所述行驶方向、所述修正结果和所述发射源的位置坐标确定所述车辆的当前位置。

图4b为本申请实施例提供的一种车辆定位方法的另一流程图,具体如图4b所示,包括如下步骤:

步骤401b:基于接收的发射源发射的测距码信号序列确定与所述发射源间的第二距离;其中,所述测距码信号序列是所述发射源发射的,所述发射源在铁轨上固定;

步骤402b:根据所述测距码信号序列确定修正值,并将所述修正值发送给列车;其中,所述修正值用于对所述列车的实时位置进行修正,所述修正值是基于所述差分接收机与所述发射端的实际距离和所述第二距离确定的。

在一些可能的实施例中,所述基于接收到的所述发射源发射的所述测距码信号序列确定第二距离,包括:

根据差分信号序列与所述测距码信号序列确定第二信号时间差,并根据所述第二信号时间差确定所述第二距离;其中,所述差分信号序列是所述差分接收机复制所述测距码信号得到的。

在一些可能的实施例中,所述修正值是通过以下方式确定的:

根据所述实际距离和所述第二距离确定与所述发射源的第二时钟差;

根据所述第二时钟差调整所述差分接收机的时钟,并基于调整后的时钟产生同步脉冲信号和所述同步脉冲信号对应的时钟计数器;

将所述同步脉冲信号和所述时钟计数器作为所述修正值。

基于相同的发明构思,本申请实施例还提供了一种车辆定位装置500a,具体如图5a所示,包括:

第一距离确定模块501a,被配置为执行基于车载接收机所接收的测距码信号序列确定与发射源间的第一距离;其中,所述测距码信号序列是所述发射源发射的,所述发射源在铁轨上固定;

列车位置确定模块502a,被配置为执行接收与所述发射源绑定的差分接收机发送的修正值,采用所述修正值对所述第一距离进行修正,并根据修正结果确定所述列车的当前位置;其中,所述修正值是基于所述差分接收机与所述发射端的实际距离和第二距离确定的,所述第二距离是所述差分接收机基于接收到的所述发射源发射的所述测距码信号序列确定的。

在一些可能的实施例中,执行所述基于接收到的测距码信号序列确定与发射源间的第一距离,所述第一距离确定模块501a被配置为:

根据车载信号序列与所述测距码信号序列确定第一信号时间差,并根据所述第一信号时间差确定所述第一距离;其中,所述车载信号序列是所述车载接收机复制所述测距码信号序列得到的。

在一些可能的实施例中,执行所述采用所述修正值对所述第一距离进行修正,所述列车位置确定模块502a被配置为:

根据所述修正值确定所述车载接收机与所述发射源的第一时钟差和多路径误差;其中,所述多路径误差由发射源和差分接收机的所在位置确定。

根据所述第一时钟差与光速之积确定距离误差;

采用所述多路径误差和所述距离误差对所述第一距离进行修正。

在一些可能的实施例中,所述列车中预存有每一发射源的位置坐标,发射源在发射测距码序列时,同步发送所述发射源的唯一标识,执行所述根据修正结果与所述发射源的位置坐标确定车辆的当前位置,所述列车位置确定模块502a被配置为:

根据所述唯一标识确定所述发射源的位置坐标,并基于车载接收机的天线方向确定所述列车相对于所述发射源的行驶方向;

根据所述行驶方向、所述修正结果和所述发射源的位置坐标确定所述车辆的当前位置。

基于相同的发明构思,本申请实施例还提供了一种车辆定位装置500b,具体如图5b所示,包括:

第二距离确定模块501b,被配置为执行基于接收的发射源发射的测距码信号序列确定与所述发射源间的第二距离;其中,所述测距码信号序列是所述发射源发射的,所述发射源在铁轨上固定;

修正值发送模块502b,被配置为执行根据所述测距码信号序列确定修正值,并将所述修正值发送给列车;其中,所述修正值用于对所述列车的实时位置进行修正,所述修正值是基于所述差分接收机与所述发射端的实际距离和所述第二距离确定的。

在一些可能的实施例中,执行所述基于接收到的所述发射源发射的所述测距码信号序列确定第二距离,所述第二距离确定模块501b被配置为:

根据差分信号序列与所述测距码信号序列确定第二信号时间差,并根据所述第二信号时间差确定所述第二距离;其中,所述差分信号序列是所述差分接收机复制所述测距码信号得到的。

在一些可能的实施例中,所述修正值是通过以下方式确定的:

根据所述实际距离和所述第二距离确定与所述发射源的第二时钟差;

根据所述第二时钟差调整所述差分接收机的时钟,并基于调整后的时钟产生同步脉冲信号和所述同步脉冲信号对应的时钟计数器;

将所述同步脉冲信号和所述时钟计数器作为所述修正值。

下面参照图6来描述根据本申请的这种实施方式的电子设备130。图6显示的电子设备130仅仅是一个示例,不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图6所示,电子设备130以通用电子设备的形式表现。电子设备130的组件可以包括但不限于:上述至少一个处理器131、上述至少一个存储器132、连接不同系统组件(包括存储器132和处理器131)的总线133。

总线133表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

存储器132可以包括易失性存储器形式的可读介质,例如随机存取存储器(RAM)1321和/或高速缓存存储器1322,还可以进一步包括只读存储器(ROM)1323。

存储器132还可以包括具有一组(至少一个)程序模块1324的程序/实用工具1325,这样的程序模块1324包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

电子设备130也可以与一个或多个外部设备134(例如键盘、指向设备等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与电子设备130交互的设备通信,和/或与使得该电子设备130能与一个或多个其它电子设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口135进行。并且,电子设备130还可以通过网络适配器136与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器136通过总线133与用于电子设备130的其它模块通信。应当理解,尽管图中未示出,可以结合电子设备130使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

在示例性实施例中,还提供了一种包括指令的计算机可读存储介质,例如包括指令的存储器132,上述指令可由装置400的处理器131执行以完成上述方法。可选地,计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

在示例性实施例中,还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,所述计算机程序/指令被处理器131执行时实现如本申请提供的车辆定位方法中的任一方法。

在示例性实施例中,本申请提供的一种车辆定位方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当程序产品在计算机设备上运行时,程序代码用于使计算机设备执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的一种车辆定位方法中的步骤。

程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

本申请的实施方式的用于车辆定位的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码,并可以在电子设备上运行。然而,本申请的程序产品不限于此,在本文件中,可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质,该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括——但不限于——无线、有线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请操作的程序代码,程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户电子设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户电子设备上部分在远程电子设备上执行、或者完全在远程电子设备或服务端上执行。在涉及远程电子设备的情形中,远程电子设备可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户电子设备,或者,可以连接到外部电子设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

应当注意,尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元,但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上,根据本申请的实施方式,上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之,上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。

此外,尽管在附图中以特定顺序描述了本申请方法的操作,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作,或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

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

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

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

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

尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

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