交叉感应环线精密定位通路模拟装置的制作方法

本发明涉及轨道交通，尤其涉及一种交叉感应环线精密定位通路模拟装置。

背景技术：

1、高速飞行列车(以下简称飞车)的牵引控制系统和运行控制系统均在地面，因此需要一种地面定位测速系统，为牵引控制系统和运行控制系统提供准确、实时的位置和速度信息，辅助牵引控制系统完成闭环控车，辅助运行控制系统完成安全防护和行车调度。

2、地面定位测速系统基于交叉感应环线方案，分为车载子系统、地面环线子系统和地面站子系统。

3、车载子系统包括载波信号发生器和天线单元，其中，载波信号发生器是一个3u机箱，用于产生高频变化的电流，驱动天线单元激发出同频电磁场。天线单元用于产生高频变化的电磁场。

4、地面环线子系统包括编码电缆、骨架、盖板、始端箱、终端箱等，骨架和盖板用于固定编码电缆，编码电缆按照格雷码规律进行编制，用于接收天线单元发出的电磁场信号，并产生感应电压，终端箱用于阻抗匹配，始端箱用于对感应电压信号进行预处理，并将感应电压信号以信号传输线的形式传递至对应的地址检测单元。

5、地面站子系统包括地址检测单元和数据综合单元，地址检测单元分为绝对定位通路和精密定位通路，对地面环线中的感应电压进行处理，并解算出位置和速度信息。地址检测单元之间通过光纤级联，最终将数据传送至数据综合单元，并通过对应的接口及协议发送至关联系统。

6、其中，绝对定位通路负责完成大地址的判断，大地址基于格雷码原理，由车载天线单元发射高频载波信号，地面交叉环线中包含14对线缆，包括r线、sg0线、g0～g11线，其中，g0～g11线采用格雷码方式进行编码，根据与r线信号的相位关系分别给出0或1两个二进制值。每当飞车移动一个最小单元格时，格雷码发生一位变化，从而实现绝对定位，绝对定位可以将天线单元中心点定位到一个单元格内。

7、精密定位通路负责完成精密地址的判断。基于g0线和sg0线接收到的感应电压信号，计算g0线和sg0线的感应电压比值的反正切值，通过查表的方式可以获取对应的精密地址。具体来说，设计天线单元的尺寸与地面交叉环线的最小单元格相同，当天线单元与地面交叉环线的单元格正对时，地面交叉环线中的感应电压幅值最大；当天线单元的中心点在地面交叉环线的交叉点正上方时，地面交叉环线中的感应电压幅值最小。

8、因此，天线单元随飞车移动过程中，g0和sg0线中的感应电压波形的外包络近似正弦波变化，且由于二者在空间上相差一个最小单元格铺设，所以它们的感应电压波形相差90°，对其比值进行反正切计算可以推算出天线单元中心点在一个单元格内的相对位置。将绝对定位与相对定位结合起来，可以实现对飞车的高精度定位。

9、然而，现有交叉感应环线地面定位测速系统，主要是通过g线完成列车的绝对定位功能，定位精度受到限制，只能精确到一个交叉格以内，难以实现高精度定位。

技术实现思路

1、本发明提供了一种交叉感应环线精密定位通路模拟装置，能够解决现有技术中的问题。

2、本发明提供了一种交叉感应环线精密定位通路模拟装置，其中，该装置包括依次连接的输入放大电路、二级滤波电路、增益调节电路、绝对值电路和低通检波电路，

3、所述输入放大电路用于对所有编码电缆输入信号进行第一级处理；

4、所述二级滤波电路用于对第一级处理后的信号进行选频处理；

5、所述增益调节电路用于对选频处理后的信号进行缓冲和幅值调节；

6、所述绝对值电路用于对缓冲和幅值调节后的信号取绝对值；

7、所述低通检波电路用于对取绝对值后的信号进行检波，得到检波输出信号。

8、优选地，所述输入放大电路对所有编码电缆输入信号进行第一级处理包括：

9、对所有编码电缆输入信号进行直流信号隔离、输入信号放大和基准电压直流偏置增加。

10、优选地，所述二级滤波电路对第一级处理后的信号进行选频处理包括：

11、采用带通滤波的方式对第一级处理后的信号进行杂波和干扰信号过滤。

12、优选地，所述绝对值电路用于对缓冲和幅值调节后的信号取绝对值包括：

13、对缓冲和幅值调节后的信号取绝对值，使正弦信号的负半波反向到正半轴上。

14、优选地，所述二级滤波电路用于使频率在48～52khz之间的信号通过。

15、通过上述技术方案，针对精密定位通路，提出了一种精密定位通路模拟装置，用于对g0和sg0线的模拟电压信号进行处理，得到光滑的包络信号，具有时延低、精度高的优点。由此，可以实现高精度定位。

技术特征：

1.一种交叉感应环线精密定位通路模拟装置，其特征在于，该装置包括依次连接的输入放大电路、二级滤波电路、增益调节电路、绝对值电路和低通检波电路，所述输入放大电路用于对所有编码电缆输入信号进行第一级处理；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输入放大电路对所有编码电缆输入信号进行第一级处理包括：

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述二级滤波电路对第一级处理后的信号进行选频处理包括：

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述绝对值电路用于对缓冲和幅值调节后的信号取绝对值包括：

5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述二级滤波电路用于使频率在48～52khz之间的信号通过。

技术总结本发明涉及轨道交通技术领域，公开了一种交叉感应环线精密定位通路模拟装置。其中，该装置包括依次连接的输入放大电路、二级滤波电路、增益调节电路、绝对值电路和低通检波电路，所述输入放大电路用于对所有编码电缆输入信号进行第一级处理；所述二级滤波电路用于对第一级处理后的信号进行选频处理；所述增益调节电路用于对选频处理后的信号进行缓冲和幅值调节；所述绝对值电路用于对缓冲和幅值调节后的信号取绝对值；所述低通检波电路用于对取绝对值后的信号进行检波，得到检波输出信号。由此，可以对G0和SG0线的模拟电压信号进行处理，得到光滑的包络信号，具有时延低、精度高的优点，可以实现高精度定位。技术研发人员：毛凯,李维新,魏坤原,王松林,张航,张国华,李萍受保护的技术使用者：中国航天科工飞航技术研究院（中国航天海鹰机电技术研究院）技术研发日：技术公布日：2024/6/13