Модульное построение программного обеспечения облегчает адаптацию системы и ее расширение в соответствии с требованиями пользователей. В банк данных наряду с информацией о топологии и геометрии линии допустимо включение дополнительной информации о пути, которую можно использовать совместно с данными о местоположении. При реализации оптимального с точки зрения энергопотребления режима движения это позволяет отказаться от применения второго банка данных. Дополнительным преимуществом такого подхода является то, что информация о местоположении хранится на поезде в одном месте, что упрощает сопровождение банка данных.
В системе OPTIVIA предусмотрены интерфейсы для подключения устройств передачи данных по радио (включая устройства стандарта GSM). Это позволяет принимать и передавать данные, которые непосредственно не связаны с информацией о местоположении. Это могут быть, например, диагностические данные агрегатов локомотива. Такие дополнительные системы можно легко интегрировать в систему OPTIVIA через свободные интерфейсы или шину передачи данных.
Измерения точности определения местоположения
Точность и эксплуатационная готовность прототипа системы определения местоположения поезда исследовались в рамках программы MAGNET Европейского союза. Испытания проводились в сотрудничестве с Национальным обществом железных дорог Франции (SNCF) в окрестностях Парижа. Оба испытательных участка частично проходят по территории города. Условия приема для прибора GPS здесь можно характеризовать как сложные.
Система определения местоположения была установлена на опытном моторвагонном поезде SNCF. В качестве датчиков были использованы приемник GNSS и импульсный колесный датчик. Для повышения точности измерений приемник GNSS получал дифференциальные корректирующие данные. Они передавались по каналу передачи данных сети GSM с опорной станции в центре Парижа. Результаты измерений датчиков сводились воедино, и с учетом информации из банка данных о линии рассчитывалось местоположение опытного поезда в железнодорожных координатах. Из-за малого числа спутников системы GLONASS для позиционирования применялась преимущественно система GPS.
Точность измерений определялась при помощи независимой эталонной измерительной системы. На пути были установлены приемоответчики с точно определенным местоположением. Они детектировались и идентифицировались бортовым считывающим устройством в ходе испытательной поездки. Идентификационные номера вместе с точно измеренным временем проследования приемоответчика регистрировались для дальнейшего анализа. Точность эталонной системы составляет 30 см.
Сравнение эталонных данных о местоположении с данными испытываемой системы дали ошибку позиционирования 1,88 м. Разница между эталонным местоположением и местоположением, определенным испытываемой системой, составила 0,08 м. Распределение ошибок измерения показано на рисунке. Оно с хорошим приближением соответствует Гауссову распределению. Отдельные пики вне основного диапазона объясняются измерениями в зонах, где сигналы от спутников были недоступны. В этих зонах проявились ошибки измерений пройденного пути импульсным колесным датчиком.
Эксплуатационная готовность системы составила 100 %, поскольку при кратковременном пропадании измерений приемником GNSS вследствие затененности зоны приема местоположение определялось одометром. Эксплуатационная готовность измерений приемником GNSS составила 79,3 %. Использованный приемник GNSS разрабатывался как многосистемный прибор для воздушного, морского и железнодорожного транспорта и не был оптимизирован для работы в зонах плохого приема. Если применять обычный приемник GPS, разработанный специально для наземного транспорта с затененными зонами приема, преимущества приемника GNSS будут полностью компенсированы в условиях малого числа спутников GLONASS. Такие приемники GPS встроены в систему OPTIVIA и могут быть использованы в сложных условиях, таких, как производственные зоны с плотной застройкой.
M.Sclimldt, Signal undDrahl, 1999, № 12, S. 11 -14.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.