基于GPs-GPRS的列車定位系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著我國(guó)鐵路行業(yè)的快速發(fā)展，列車的運(yùn)行速度和運(yùn)行里程得到了巨大的提升。這使人們的出行更加便利，但同時(shí)也對(duì)列車的運(yùn)行安全提出了更高的要求，因此研發(fā)一種高效的列車定位系統(tǒng)以保障列車的安全具有重要的意義。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，定位導(dǎo)航技術(shù)也得到了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。目前應(yīng)用最廣泛的定位技術(shù)就是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Global Positioning System，GPS)，它在軍用和民用方面都取得了很好的定位效果。但在信號(hào)較弱的區(qū)域該系統(tǒng)定位效果

2、較差，甚至不能定位，而該缺陷恰好可以利用通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)(General Packet Radio Service，GPRS)中的網(wǎng)絡(luò)位置服務(wù)進(jìn)行彌補(bǔ)?；诖吮疚奶岢鲆环N將全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)和通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)(GPRS)相結(jié)合的列車定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能夠擴(kuò)展定位范圍，而且可以大幅提高定位精度，同時(shí)結(jié)合電子地圖使列車的運(yùn)行軌跡可以動(dòng)態(tài)的顯示在電子地圖上，對(duì)列車進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。
　　本文研究了現(xiàn)階段列車定位系統(tǒng)中的不

3、足，分析了GPS技術(shù)和GPRS技術(shù)的原理、系統(tǒng)構(gòu)成、使用特點(diǎn)。這二種先進(jìn)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的結(jié)合，構(gòu)成可以相互補(bǔ)充使用的定位技術(shù)，并將該技術(shù)應(yīng)用到列車定位之中。設(shè)計(jì)并完成了列車車載嵌入式定位系統(tǒng)的硬件電路，包括MCU模塊的電路設(shè)計(jì)，GPS模塊的選擇與設(shè)計(jì)，GPRS模塊的設(shè)計(jì)以及串口模塊的設(shè)計(jì)等實(shí)現(xiàn)對(duì)列車的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和定位，有利于控制中心對(duì)列車的指揮和調(diào)度，從而保障列車的運(yùn)行安全。研究并實(shí)現(xiàn)了GPS數(shù)據(jù)濾波處理和地圖匹配算法，GPS和GPRS的定位數(shù)

4、據(jù)通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳回監(jiān)控服務(wù)中心，進(jìn)行濾波算法處理和地圖匹配算法處理實(shí)現(xiàn)列車高精度定位。同時(shí)設(shè)計(jì)了列車定位系統(tǒng)服務(wù)端軟件平臺(tái)，根據(jù)功能模塊的劃分，對(duì)各個(gè)模塊的軟件進(jìn)行了系統(tǒng)分析和詳細(xì)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)端軟件和數(shù)據(jù)架構(gòu)。最后根據(jù)前面軟件和硬件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)功能測(cè)試，對(duì)銀川機(jī)務(wù)段、銀水橋機(jī)務(wù)段和銀川鐵路沿線進(jìn)行了定位測(cè)試，效果良好。
　　本文將GPRS技術(shù)和GPS技術(shù)相結(jié)合通過(guò)定位數(shù)據(jù)濾波和地圖匹配算法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種的精度高、適用性廣