[发明专利]一种基于GPS的汽车列车位置轨迹测量系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车列车位置轨迹测量系统及方法，尤其涉及一种基于GPS的简单精确的汽车列车位置轨迹测量系统及方法。

背景技术

随着公路运输的快速发展，汽车列车具有的高承载、经济、效率等特征受到行业关注，逐渐成为长途物流的主要车型。准确地获得汽车列车在行驶过程中的位置轨迹，再经过简单的测量运算就可以知道汽车列车行驶过程中的牵引车前外角、前摆值、后摆值和通道最大宽度等影响道路通行能力和行驶安全性的参数，为汽车列车行驶稳定性的研究以及智能交通系统（ITS）的发展提供参数基础。

标准GB 7258—2004《机动车运行安全技术条例》中款4.13明确提出“汽车列车和轮式拖拉机运输机组在平坦、干燥的路面上直线行驶时，挂车后轴中心相对于牵引车前轴中心的最大偏摆值幅度，对铰接列车、乘用车列车和中置轴挂车列车不应大于 110 mm ，对其它列车不应大于 220 mm 。其它机动车直线行驶时，其前后轴中心的连线与行驶轨迹的中心线应一致”。交通行标《货运车辆运行安全技术要求》中的附加性能要求也提出“行驶稳定性要求，包括侧倾稳定性要求、货运汽车列车横向稳定性评价参数限值以及货运车辆转向特性要求”。如何准确地测量牵引车和挂车在行驶过程中的位置轨迹是研究以上内容的基础。一种传统的测量方法是：在牵引车和挂车底盘中间下方各固定一个喷枪，在汽车行驶过程中同时朝下方地面喷射某种白色液体，在地面上形成两条曲线，这两条曲线就是喷枪固定点的位置轨迹，再进行航位推算就可以知道汽车列车在各个时刻的位置轨迹。这种方法准确率低，漏检率高，再加上喷枪喷出的液体容易受到周围气流的影响，对环境的适应性差，同时检测可靠性也受到影响。

随着GPS技术的革新发展，一种基于GPS的汽车列车位置轨迹测量方法具有结构简单、操作方便、测量精确、且不受环境影响的特点。可以有效解决汽车列车直线位置轨迹的测量问题，为道路通行能力以及汽车列车行驶安全性的深入研究提供可靠的理论基础。

发明内容

所要解决的技术问题：针对以上问题本发明提供了一种为汽车列车行驶轨迹的测量提供可靠解决方案的基于GPS的汽车列车位置轨迹测量系统及方法。

技术方案：为了解决以上问题本发明提供了一种基于GPS的汽车列车位置轨迹测量系统，其特征在于：包括基准站分系统、移动站分系统、测向从站分系统；

基准站分系统包括一台FLEX6-G2L-BOG-TTR接收机、一个GPS-702-GG天线、一个WDS-4710-5W数传电台；GPS-702-GG天线用于接收GPS卫星信号；FLEX6-G2L-BOG-TTR接收机用于处理接收到的GPS卫星信号并产生位置差分改正信息；基准站分系统的WDS-4710-5W数传电台发送位置差分改正信息给移动站分系统和从站测向接收机分系统；

测向从站分系统包括两个GPS-702-GG天线，即GPS天线Ⅰ和GPS天线Ⅱ，还包括N500系列测向接收机和一个WDS-4710-5W数传电台；

测向从站分系统的两个GPS-702-GG天线用于接收GPS卫星信号；N500系列测向接收机用于处理接收到的GPS卫星信号，实现双频载波相位差分位置解算，得到相对于基准站分系统的高精度厘米级坐标，同时产生测向改正数，实现测量车辆挂车的航向信息；测向从站分系统的WDS-4710-5W数传电台接收基准站分系统的WDS-4710-5W数传电台发送的位置差分改正信息； 

移动站分系统包括一个GPS-702-GG天线，即GPS天线Ⅲ，还包括一台FLEX6-G2L-ROG-TTR接收机和一个WDS-4710-5W数传电台；

移动站分系统的GPS-702-GG天线用于接收GPS卫星信号；移动站分系统的FLEX6-G2L-ROG-TTR接收机用于处理接收到的GPS卫星信号，实现双频载波相位差分位置解算，得到相对于基准站的高精度厘米级坐标；移动站分系统的WDS-4710-5W数传电台接收基准站分系统的WDS-4710-5W数传电台发送的位置差分改正信息并输出高精度厘米级位置。

所述的 FLEX6-G2L-BOG-TTR接收机采用北京北斗星通导航技术股份有限公司制造的。

所述的N500系列测向接收机采用北京北斗星通导航技术股份有限公司制造的。

一种基于GPS的汽车列车位置轨迹测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步：基准站分系统安装在地面固定点位上：在测量场地的空旷处固定基准站分系统的GPS-702-GG天线；