[發明專利]基于衛星空間分布檢驗的虛擬應答器捕獲方法及捕獲系統

有效

• 申請號: 202010022929.X
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111224710B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 劉江;蔡伯根;王劍;陸德彪;上官偉;姜維;柴琳果
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;G01S19/50;B61L25/02
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 麻吉鳳

1.一種基于衛星空間分布檢驗的虛擬應答器捕獲方法，其特征在于，所述虛擬應答器捕獲方法包括如下步驟：

步驟S1，采集目標軌道線路的數據建立虛擬應答器基礎數據庫；

步驟S2，根據衛星導航信息獲取列車當前運行的坐標位置并計算列車運行狀態信息，提取所述虛擬應答器基礎數據庫中與當前運行列車相關的信息，預測待捕獲目標虛擬應答器及預捕獲觸發時刻；

步驟S3，自所述預捕獲觸發時刻開始，實時提取導航衛星觀測信息，計算當前時刻可視衛星空間分布特征值以及后續時刻可視衛星空間分布特征值預測值；

步驟S4，提取所述虛擬應答器基礎數據庫中與所述待捕獲目標虛擬應答器相關的信息，計算所述待捕獲目標虛擬應答器的可視衛星信息并進行約簡，估計衛星空間分布參考值；

步驟S5，根據所述衛星空間分布特征值、特征值預測值與參考值，判斷待捕獲目標虛擬應答器捕獲狀態，確定待捕獲目標虛擬應答器捕獲時刻；

步驟S6，在所述待捕獲目標虛擬應答器捕獲時刻發送位置校正信息，列車根據所述位置校正信息校正當前位置，同時更新虛擬應答器基礎數據庫；

所述步驟S5，具體包括如下步驟：

步驟S51，在時刻，將衛星定位接收機實際觀測的衛星標識號{λ_n}與待捕獲目標虛擬應答器可觀測的顆衛星標識號進行對比，當滿足式(5)時：

進入步驟S52；若不滿足式(5)所述條件，則當前時刻不再進行目標虛擬應答器的捕獲判定；

步驟S52，比較當前時刻可視衛星空間分布特征值與目標虛擬應答器可觀測衛星的空間分布參考值當滿足式(6)時：

進入步驟S53；若不滿足式(6)所述條件，則當前時刻不再進行目標虛擬應答器的捕獲判定；

其中，為以n顆實際觀測衛星標識號為約束對空間分布參考值的修正量，Θ為衛星空間分布特征值相似性門限；

步驟S53，計算當前時刻σ下n顆實際觀測衛星仰角、方位角與目標虛擬應答器可視衛星預測結果的偏差量極值，當同時滿足式(7)和(8)時：

δφ_σ,u表示當前時刻σ第u顆衛星實際觀測仰角與目標虛擬應答器可視衛星預測結果的偏差量；

φ_σ,u表示當前時刻σ第u顆衛星實際觀測仰角；

表示當前時刻σ目標虛擬應答器可視衛星預測結果中對應第u顆衛星的仰角預測值；

δω_σ,u表示當前時刻σ第u顆衛星實際觀測方位角與目標虛擬應答器可視衛星預測結果的偏差量；

ω_σ,u表示當前時刻σ第u顆衛星實際觀測方位角；

表示當前時刻σ目標虛擬應答器可視衛星預測結果中對應第u顆衛星的方位角預測值；

進入步驟S54；若不能同時滿足式(7)和式(8)所述條件，則當前時刻不再進行目標虛擬應答器的捕獲判定；

其中，L_φ、L_ω分別為衛星仰角、方位角偏差門限；

步驟S54，比較當前時刻σ與后續α個時刻n顆實際觀測衛星仰角、方位角與目標虛擬應答器可視衛星預測結果的偏差量極值，當滿足式(9)或(10)時：

進入步驟S55；若不滿足式(9)或式(10)所述條件，則當前時刻不再進行目標虛擬應答器的捕獲判定；

步驟S55，判定當前時刻σ為編號為b_j的目標虛擬應答器的捕獲時刻T_cap＝σ。