多種定位方式的接觸網定位方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及接觸網領域，特別是涉及多種定位方式的接觸網定位方法及系統。
【背景技術】
[0002]接觸網是在電氣化鐵道中，沿鋼軌上空“之”字形架設的，供受電弓取流的高壓輸電線。接觸網是鐵路電氣化工程的主構架，是沿鐵路線上空架設的向軌道交通工具供電的特殊形式的輸電線路。
[0003]軌道交通列車在運行的過程中，通過接觸網檢測系統實時檢測接觸網的工作狀態，當接觸網出現異常時，接觸網檢測系統會將該異常情況結合軌道交通車輛位置數據和時間信息生成一個缺陷報警數據，并發送至接觸網數據中心，以便于管理人員進行管理和維護。接觸網檢測系統所獲得的定位信息是接觸網異常數據上報的重要指標，其工作狀態直接影響異常點位置準確性，若軌道交通車輛的位置數據不精準，管理人員得不到準確的定位信息，將在維護和管理等方面帶來很多問題。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供多種定位方式的接觸網定位方法及系統，基于基站定位、衛星定位和慣性定位等多種定位方式，來獲取軌道交通車輛的實時位置數據。
[0005]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:
(1)多種定位方式的接觸網定位方法，所述方法包括以下步驟:
S1，當采集到軌道交通車輛速度為零且無衛星定位數據時，定位控制單元向基站定位單元發送獲取基站經瑋度指令，基站定位單元根據基站經瑋度指令查詢最近的基站編號，根據基站編號通過位置查詢服務器LBS獲取該基站的坐標信息，基站定位單元將該基站的坐標信息回傳給定位控制單元，定位控制單元根據該坐標信息進行位置初始化設置，并控制慣性導航單元進行慣性定位。
[0006]S2，當衛星定位單元采集到衛星定位數據時，衛星定位單元實時接收衛星的定位數據，并將該定位數據傳送至定位控制單元，定位控制單元根據該衛星定位數據實時校準慣性定位，校準慣性定位單元的時鐘信息和速度信息。
[0007]S3，當軌道交通車輛速度不為零且衛星定位單元接收不到衛星定位數據時，定位控制單元控制慣性定位單元進行慣性定位。
[0008]S4，定位控制單元輸出軌道交通車輛的實時位置數據信息。
[0009 ] S5，接觸網檢測系統在檢測到接觸網存在缺陷時，將發生缺陷時的時間、位置數據信息和缺陷報警數據發送至接觸網數據中心。
[0010]進一步的，在步驟S3中，定位控制單元通過桿號牌采集單元獲取桿號牌信息，查找出桿號牌對應的坐標數據，慣性定位單元根據桿號牌的坐標數據校準慣性定位。
[0011]進一步的，所述慣性定位的方式包括: 通過加速度傳感器得到軌道交通車輛當前的加速度，根據當前加速度計算出軌道交通車輛當前的瞬時速度，對瞬時速度進行積分計算，獲得平均速度。
[0012]通過陀螺儀采集軌道交通車輛的行駛角度，從X、Y、Z三個角度進行積分計算，獲取出行駛方向，通過軌道交通車輛當前的位置數據、平均速度和行駛方向進行空間幾何運算得最新的位置坐標。
[0013](2)多種定位方式的接觸網定位系統，所述系統包括基站定位單元、慣性導航單元、衛星定位單元和定位控制單元。
[0014]基站定位單元根據定位控制單元發出的基站經瑋度指令查詢最近的基站編號，并根據基站編號通過位置查詢服務器LBS獲取該基站的坐標信息，基站定位單元將該基站的坐標信息回傳給定位控制單元。
[0015]衛星定位單元實時接收衛星定位數據，并將該定位數據傳送至定位控制單元。
[0016]慣性導航單元實時采集軌道交通車輛的速度信息，并根據軌道交通車輛前一時刻的位置數據信息對軌道交通車輛進行慣性定位。
[0017]定位控制單元用于根據衛星定位數據校準慣性定位數據，校準慣性定位單元的時鐘信息和速度信息，并輸出軌道交通車輛的實時位置數據信息至接觸網檢測系統。
[0018]進一步的，所述慣性導航單元至少包括加速度傳感器和加速度傳感器。
[0019]通過加速度傳感器得到軌道交通車輛當前的加速度，根據當前加速度計算出軌道交通車輛當前的瞬時速度，對瞬時速度進行積分計算，獲得平均速度。
[0020]通過陀螺儀采集軌道交通車輛的行駛角度，從Χ、Υ、Ζ三個角度進行積分計算，獲取出行駛方向，通過軌道交通車輛當前的位置數據、平均速度和行駛方向進行空間幾何運算得最新的位置坐標。
[0021]進一步的，所述衛星定位單元至少包括GPS定位導航模塊、BDS定位導航模塊、GLONASS定位導航模塊和GALILEO定位導航模塊中的一種或多種組合。
[0022]本發明的有益效果是:
1)本發明基于基站定位、衛星定位和慣性定位等多種定位方式，來獲取軌道交通車輛的實時位置數據，在隧道、車庫內部等無法接收衛星定位的地方，通過基站定位和慣性定位來提供軌道交通車輛的位置數據。
[0023]2)本發明為接觸網檢測系統提供更為精準的軌道交通車輛實時位置數據信息，使得接觸網的缺陷報警數據更準確，便于管理人員進行管理和維護。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明多種定位方式的接觸網定位系統的系統框圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖進一步詳細描述本發明的技術方案，但本發明的保護范圍不局限于以下所述。
[0026](1)多種定位方式的接觸網定位方法
本發明提出了一種多種定位方式的接觸網定位方法，所述方法包括以下步驟。
[0027]S1，當采集到軌道交通車輛速度為零且無衛星定位數據時，如軌道交通車輛從起始站點出發時，還有軌道交通車輛在中間站點停站時，定位控制單元向基站定位單元發送獲取基站經瑋度指令，基站定位單元根據基站經瑋度指令查詢最近的基站編號，根據基站編號通過位置查詢服務器LBS獲取該基站的坐標信息，基站定位單元將該基站的坐標信息回傳給定位控制單元，定位控制單元根據該坐標信息進行位置初始化設置，并控制慣性導航單元進行慣性定位。
[0028]S2，當衛星定位單元采集到衛星定位數據時，即軌道交通車輛行駛至空曠地帶，進入衛星信號覆蓋區域，衛星定位單元實時接收衛星的定位數據，并將該定位數據傳送至定位控制單元，定位控制單元根據該衛星定位數據實時校準慣性定位，校準慣性定位單元的時鐘信息和速度信息。
[0029]S3，當軌道交通車輛速度不為零且衛星定位單元接收不到衛星定位數據時，如軌道交通車輛進入隧道，定位控制單元控制慣性定位單元進行慣性定位。
[0030]S4，定位控制單元輸出軌道交通車輛的實時位置數據信息。
[0031]S5，接觸網檢測系統在檢測到接觸網存在缺陷時，將發生缺陷時的時間、位置數據信息