北斗/GPS雙模組合定位是利用已有的GPS和我國北斗衛(wèi)星進行多系統(tǒng)組合定位,北斗/GPS雙模組合定位不僅增加了抗風險能力和穩(wěn)定性,而且減小了單獨依靠外國定位系統(tǒng)的風險。CTCS-3級列控系統(tǒng)是時速300km/h及以上客運專線的運行控制設備。已有高速軌道車輛內部控制網(wǎng)絡大多采用現(xiàn)場總線網(wǎng)絡技術,并且通過GSM-R網(wǎng)絡實現(xiàn)地面與列車間的信息傳輸。因為前兩者的帶寬與技術均受限,而以太網(wǎng)技術和4G無線通信網(wǎng)絡的發(fā)展異常迅速,故未來發(fā)展的大方向必定是把以太網(wǎng)用于列車控制,4G網(wǎng)絡用于車地信息傳輸。1、本課題,即基于GNSS和4G的CTCS3級車地通信系統(tǒng),根據(jù)我國鐵路列控系統(tǒng)車載設備的功能,對各車載設備的功能進行分析研究,在目前動車組的總線技術的基礎上,利用以太網(wǎng)速度更快、實時性更好以及UDP協(xié)議傳輸效率高的優(yōu)點進行設計。相比傳統(tǒng)用于列車車地通信的GSM-R網(wǎng)絡,4G網(wǎng)絡在鐵路列車上的應用,能夠提高數(shù)據(jù)無線接入、發(fā)送、接收的速度、滿足鐵路運行管理以保證數(shù)據(jù)實時傳輸。2、硬件部分通過北斗/GPS雙模高精度定位和4G無線通信實現(xiàn)高速列車經(jīng)緯度、實時速度數(shù)據(jù)的采集和傳輸,最終實現(xiàn)高速列車的車載設備與地...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 課題研究的目的和意義
        1.2.1 課題研究的目標
        1.2.2 課題研究的意義
    1.3 國內外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內研究現(xiàn)狀
    1.4 研究內容和章節(jié)安排
    本章小結
第二章 CTCS-3級車地通信系統(tǒng)相關理論
    2.1 導航系統(tǒng)簡介
        2.1.1 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)概述
        2.1.2 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)構成
        2.1.3 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)優(yōu)點
        2.1.4 GPS導航系統(tǒng)概述
    2.2 北斗/GPS雙模系統(tǒng)的列車定位
    2.3 4G通信理論
        2.3.1 4G通信概述
        2.3.2 4G通信技術的特點
    2.4 通信網(wǎng)絡的選擇
        2.4.1 MVB總線
        2.4.2 CAN總線
        2.4.3 以太網(wǎng)
    本章小結
第三章 系統(tǒng)總體設計
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)總體結構
    3.3 車地通信系統(tǒng)架構
    3.4 車地通信過程分析
    3.5 系統(tǒng)各部分功能介紹
        3.5.1 車載無線傳輸子系統(tǒng)
        3.5.2 地面子系統(tǒng)
        3.5.3 數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)
    3.6 車地通信系統(tǒng)的工作原理及構成
        3.6.1 系統(tǒng)工作原理
        3.6.2 系統(tǒng)構成
    本章小結
第四章 車地通信系統(tǒng)下位機設計
    4.1 列車終端硬件電路設計
        4.1.1 硬件平臺總體設計方案
        4.1.2 北斗衛(wèi)星接收機模塊
        4.1.3 核心模板設計
        4.1.4 控制模塊的資源設計
        4.1.5 核心模板特點
        4.1.6 4G模塊
        4.1.7 4G DTU的參數(shù)配置
    4.2 列車終端程序設計
        4.2.1 下位機開發(fā)環(huán)境
        4.2.2 定位數(shù)據(jù)的接收與處理
        4.2.3 通信程序設計
    本章小結
第五章 車地通信系統(tǒng)上位機設計
    5.1 列車跑行數(shù)據(jù)查詢
        5.1.1 通訊網(wǎng)絡選擇
        5.1.2 通信協(xié)議的選擇
        5.1.3 UI界面的設計
        5.1.4 軟件設計與實現(xiàn)
    5.2 列車固有數(shù)據(jù)查詢
    本章小結
第六章 系統(tǒng)測試分析
    6.1 列車跑行數(shù)據(jù)測試
        6.1.1 車載計算機跑行數(shù)據(jù)包查詢的測試界面
        6.1.2 MVB總線接收跑行數(shù)據(jù)
    6.2 北斗位置速度數(shù)據(jù)接收性能測試
    6.3 列車固有數(shù)據(jù)查詢性能測試
    本章小結
結論與展望
參考文獻
致謝
附錄A



本文編號：3795657