[发明专利]一种将卫星三维坐标转换为铁路一维坐标的方法及系统

说明书

本发明涉及一种将卫星三维坐标转换为铁路一维坐标的方法及系统，包括以下步骤：获取定位参考点和待定位卫星点的三维坐标，并将所述三维坐标转化为二维坐标；以相邻的两个所述定位参考点之间的铁路线路为参考连线，根据所述参考连线的曲率，确定所述待定位卫星点在所述参考连线上的映射点；基于所述映射点，将所述定位参考点和所述待定位卫星点的二维坐标转化为铁路线路上的一维坐标。本发明技术效果：首先，将待定位卫星点的三维坐标转换为地面二维坐标；其次，把待定位卫星点映射到参考连线上，求得其映射点；最后，根据工程精度需求，判断对映射结果的取舍，从而得到待定位卫星点基于实际铁路线路的一维坐标。

技术领域

本发明属于轨道交通领域，特别涉及一种将卫星三维坐标转换为铁路一维坐标的方法及系统。

背景技术

目前基于卫星的定位技术主要是采用GPS，其坐标定位成果形式是基于WGS-84(World Geodetic System 1984，为GPS全球定位系统使用而建立的坐标系统)坐标系。

凡是采用GPS接收机得到的定位结果的格式都是NMEA-0183格式，此格式的数据在工程测量中无法直接应用。NMEA-0183是美国国家海洋电子协会(National MarineElectronics Association)为海用电子设备制定的标准格式，并且是GPS导航设备统一的RTCM(Radio Technical Commission for Maritime services)标准协议。

现有技术中对列车位置进行确认的方法:在测区内，利用至少3个以上公共点的两套坐标列出坐标转换方程，采用最小二乘原理解算出7个转换参数就可以得到转换方程,其中7个转换参数是指3个平移参数、3个旋转参数和1个尺度参数。

现有技术的缺陷：1、用七参数坐标转换法进行坐标系转换时，GPS网与地面网至少有3个重合点，以求得转换矩阵；

2、由NMEA-0183格式的坐标转换为平面坐标需要先转换为克拉索夫斯基椭球空间坐标，然后转换为克拉索夫斯基椭球大地坐标，最后转换为高斯平面坐标，转换过程繁琐，容易损失测量工程精度；

3、由高斯平面坐标无法直接定位列车在铁路线路上准确位置。

在轨道交通行业，我们无需了解列车的详细的经纬度坐标，而是更关注其所处于铁路线路的具体位置，需要快速的寻找到列车在铁路线路的具体位置，防止步骤过多导致列车位置寻找麻烦的状况。并且快速寻找到列车在铁路线路上的位置，能够方便系统调度。因此，需要一种方法，把从GPS接收机得到的列车定位转换为可标注在铁路线路上的确定位置的方法。

发明内容

针对上述问题，本发明涉及一种将卫星三维坐标转换为铁路一维坐标的方法，包括以下步骤：

获取定位参考点和待定位卫星点的三维坐标，并将所述三维坐标转化为二维坐标；

以相邻的两个所述定位参考点之间的铁路线路为参考连线，根据所述参考连线的曲率，确定所述待定位卫星点在所述参考连线上的映射点；

基于所述映射点，将所述定位参考点和所述待定位卫星点的二维坐标转化为铁路线路上的一维坐标。

优选的，所述定位参考点的位置设置在铁路线路上，将相邻的每两个所述定位参考点之间的铁路线路标记为一组所述参考连线。

优选的，删除所述三维坐标中的高程参数，将所述三维坐标转化为所述二维坐标。

优选的，所述以相邻的两个所述定位参考点之间的铁路线路为参考连线，根据所述参考连线的曲率包括：

判断所述参考连线的曲率，根据判断结果执行处理步骤，所述处理步骤包括：

若所述曲率为零，由所述待定位卫星点向所述参考连线做映射，确定所述映射点；