[發明專利]一種利用IMU測試BTM動態性能的方法

在審

• 申請號: 202111535490.1
• 申請日: 2021-12-15
• 公開（公告）號: CN114383607A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 徐寧;李一楠;王瑞;劉佳;李輝;劉磊;王丁;朱嘉良;何鐳強;劉聰
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司通信信號研究所;中國鐵道科學研究院集團有限公司;北京華鐵信息技術有限公司;北京銳馳國鐵智能運輸系統工程技術有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;H04B1/3822;H04B1/59;H04B17/10;H04B17/20
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;韓珂

1.一種利用IMU測試BTM動態性能的方法，其特征在于，包括：

BTM主機接收IMU實時采集的BTM天線的運動參數；

當所述BTM主機丟失應答器時，對BTM天線的運動參數進行分析，確定丟失應答器的原因。

2.根據權利要求1所述的一種利用IMU測試BTM動態性能的方法，其特征在于，所述BTM天線的運動參數包括：傾斜、偏轉與俯仰角，以及3個方向速度與加速度；所述3個方向包括東向、北向與天向。

3.根據權利要求1或2所述的一種利用IMU測試BTM動態性能的方法，其特征在于，所述IMU內部設有加速度計、陀螺儀、磁力計和溫度計；

所述加速度計，用于采集速度與加速度；所述陀螺儀，用于采集角度信息；

所述磁力計測量地球磁場，用于對IMU進行動態標定與補償；所述溫度計用于測量IMU周圍的環境溫度，在不同的溫度下利用算法對IMU進行溫度補償。

4.根據權利要求1所述的一種利用IMU測試BTM動態性能的方法，其特征在于，所述IMU安裝在所述BTM天線上方，在列車動態運行情況下，所述IMU隨BTM天線一起運行。

5.根據權利要求1所述的一種利用IMU測試BTM動態性能的方法，其特征在于，所述BTM主機與BTM天線之間通過同軸電纜連接，IMU與BTM主機之間通過串口或者其他總線連接。

6.根據權利要求1所述的一種利用IMU測試BTM動態性能的方法，其特征在于，所述當所述BTM主機丟失應答器時，對所述BTM天線的運動參數進行分析，確定丟失應答器的原因包括：

當所述BTM主機無法對應答器數據進行正確譯碼時，對所述BTM天線的運動參數進行分析，判斷是否由于車輛運動超出BTM天線的動態參數范圍導致；

當所述BTM主機未收到任何應答器數據時，對所述BTM天線的運動參數進行分析，判斷BTM天線的運動參數是否符合要求。

7.根據權利要求1～6任一項所述的一種利用IMU測試BTM動態性能的方法，其特征在于，該方法還包括：定期對所述IMU采集的BTM天線的運動參數進行校準，校準方式包括：將從ATP獲取的列車輪速信息、BTM的采集信息與IMU采集的BTM天線的運動參數進行信息融合，融合結果即為校準后的BTM天線的運動參數。

8.根據權利要求7所述的一種利用IMU測試BTM動態性能的方法，其特征在于，在信息融合過程中，當所述BTM主機向IMU發送的列車輪速信息的頻率與IMU采集數據的頻率不同時，采用多速率魯棒卡爾曼濾波算法進行濾波，以IMU采集的BTM天線的運動參數作為主要參數，其他傳感器的參數為輔助參數，對IMU的誤差進行估計濾波，得到目前最優的狀態估計，也即校準后的BTM天線的運動參數；所述其他傳感器包括：列車輪速傳感器與BTM。