精確列車(chē)定位是列車(chē)行駛安全的重要保障,隨著衛(wèi)星定位系統(tǒng)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)外先后開(kāi)展了對(duì)下一代列控系統(tǒng)（Next Generation Train Control System,NGTC）的研究,基于衛(wèi)星的列車(chē)定位手段成為主流。衛(wèi)星信號(hào)在傳播過(guò)程中易受環(huán)境遮擋,鐵路沿線環(huán)境復(fù)雜多變,不同程度的遮擋導(dǎo)致衛(wèi)星定位精度發(fā)生變化,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)䦟?dǎo)致定位功能失效。因此,對(duì)鐵路不同環(huán)境場(chǎng)景下衛(wèi)星定位可用性進(jìn)行評(píng)估與預(yù)測(cè)對(duì)保證列車(chē)行駛安全有重要意義。本文提出鐵路場(chǎng)景下衛(wèi)星定位可用性評(píng)估及預(yù)測(cè)方法,該方法首先基于層次聚類(lèi)算法對(duì)鐵路沿線場(chǎng)景進(jìn)行分類(lèi),量化重構(gòu)各場(chǎng)景下的環(huán)境遮擋,并評(píng)估不同場(chǎng)景下的衛(wèi)星定位可用性。然后根據(jù)衛(wèi)星歷書(shū)和環(huán)境遮擋信息預(yù)測(cè)出各場(chǎng)景下可見(jiàn)衛(wèi)星分布,結(jié)合Xgboost模型和可見(jiàn)衛(wèi)星分布的預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)不同場(chǎng)景下衛(wèi)星定位可用性進(jìn)行預(yù)測(cè)。本文主要工作內(nèi)容如下:（1）調(diào)研了衛(wèi)星定位系統(tǒng)和基于衛(wèi)星的列車(chē)定位可用性評(píng)估研究現(xiàn)狀。在對(duì)前人研究總結(jié)的基礎(chǔ)上,歸納了鐵路場(chǎng)景衛(wèi)星定位可用性評(píng)估指標(biāo):SIS可用性、HDOP可用性、沿軌道精度可用性和垂直軌道精度可用性。根據(jù)上述四項(xiàng)指標(biāo)得到衛(wèi)星定位可用性,并將其分為可用、... 

【文章來(lái)源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：119 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?ＰＴＣ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?ＰＴＣ?ｓｙｓｔｅｍ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??為了解決鐵路干線與城市軌道交通之間的列控系統(tǒng)軟硬件不兼容、互換困難??

其中，將可用性分為了空間信號(hào)可用性（ＳＩＳ可用性）和服務(wù)可用性，服務(wù)可??用性又分為ＰＤＯＰ可用性和精度可用性Ｍ。四個(gè)版本的ＧＰＳ?ＳＰＳ?ＰＳ指標(biāo)體系演變??過(guò)程如圖１－３所示。??１９９３年?＞＞?１９９５?年?２００１?年?＞?＞?２００８?年??＾??（＼?１?，７?Ｐｉ?廣ｒ?、廣「——］、??覆蓋性?一＾?１？覆蓋性?一Ｉ——？星座管理?一＾￣＾？覆蓋性??｜?！?１?Ｉ，?，１?１｜?！?，｜??Ｉ?Ｉ?丨丨?服務(wù)可用性丨丨空間信號(hào)■性能??Ｉ?服務(wù)可用性?一｜?＾?服務(wù)可用性?一＾——＾?｜?ＰＤＯＰ可用性｜?｜?精度ＨＩ?｜??｜?Ｉ?｜?｜?｜?｜定位服務(wù)可用完好性?Ｉ?｜??！?１?Ｉ?ｉ?ｉ?＿－￣ｖａｒ｜—＾續(xù)性?ｉ??服務(wù)可靠性?一＾?ｋ?服務(wù)可靠性?——＾服務(wù)可靠性?｜—ＳＩ河雖—｜??｜?！?！?｜｜?＇ａＶ－?－?ｉ??ｉ?ｉ?ｉ?Ｉ?ｙ?ｊ?位授時(shí)性能１??！?！?＇Ｉ＾＾＾ｉ｜?ｉ｜￣￣ｓｓ￣￣ｊ?ｉ??ｉ?１?ｉ?ｉ?／１?ｉ?＾?ｉ?ｉ??Ｉ?￣測(cè)距域精度￣?Ｉ?Ｉ?ｓｉｓ精度?ｒ?｜?Ｉ?＂???ｉ???１?Ｉ?ＺＺ＝ＩＺＺＺ：?Ｉ?｜?￣?精?Ｉ?定位精度?Ｉ?１??定位／授時(shí)?一｜?１＜－｜定位授時(shí)精度卜ｊ——ｊｎ？｜定位授時(shí)精度卜￣ｊｎ？度丨獅髓｜?Ｉ??圖１－２ＧＰＧＳＰＳＰＳ演變過(guò)程??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?ＧＰＳ?ＳＰＳ?ＰＳ?ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??ＧＰＳ?ＳＰＳ?ＰＳ第四版將空間信號(hào)（ＳＩＳ）可用性定義為：播發(fā)可跟蹤、健康的??ＳＰＳ?ＳＩＳ衛(wèi)星占星座軌位的概率

??ＢＬＫｏｖａｃｈ在對(duì)精度、完好性、連續(xù)性和可用性等概念的研宄基礎(chǔ)上提出了兩??種關(guān)系模型［１４］。一種是球殼模型，如圖１－４所示；另一種是金字塔模型，如圖１－５??覆蓋性?????｜？服務(wù)空域?一＂＊??：：??１??圖１－４衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)性能指標(biāo)：球殼模型??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ?ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｍｅａｓｕｒｅ：?ｓｈｅｌｌ?ｍｏｄｅｌ??７??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]基于GNSS的列車(chē)定位單元設(shè)計(jì)及其可靠性和安全性指標(biāo)分析[D]. 肖杰.北京交通大學(xué) 2014
[4]基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的列車(chē)衛(wèi)星定位選星預(yù)處理方法研究[D]. 李卓鍇.北京交通大學(xué) 2008
[5]衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)段性能仿真的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張曉紅.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007



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