基于5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)的城市列車(chē)高精度定位探討
發(fā)布時(shí)間:2021-04-18 15:19
針對(duì)傳統(tǒng)的列車(chē)定位方式普遍存在定位精度較低、設(shè)備成本較高等缺點(diǎn),而基站蜂窩定位技術(shù)雖有精確度高、覆蓋廣、移動(dòng)端不需要升級(jí)硬件等優(yōu)勢(shì),但由于基站間時(shí)鐘非嚴(yán)格同步、列車(chē)運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜多變等因素造成高精度定位較為困難的問(wèn)題,基于第5代通信系統(tǒng)探討城市列車(chē)高精度定位:從基站網(wǎng)絡(luò)層、信道物理層和定位決策層入手,基于通信-定位一體化思想,通過(guò)對(duì)現(xiàn)有列車(chē)定位方法的分析和比對(duì),基于幾何精度因子選擇基站,提出新型蜂窩非嚴(yán)格時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方法和高精度時(shí)延和角度參數(shù)估計(jì)算法,并給出多基站聯(lián)合定位的保障機(jī)制,為高精度列車(chē)定位領(lǐng)域提供參考。
【文章來(lái)源】:導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2020,8(05)CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
所示,坐標(biāo)為
第5期莊凌凡,等.基于5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)的城市列車(chē)高精度定位探討7蓋均勻,尤其適合隧道等狹小空間;2)屬于寬頻帶系統(tǒng),某些型號(hào)的漏纜可同時(shí)用于CDMA800、GSM900、GSM1800、WCDMA、WLAN等移動(dòng)通信系統(tǒng);3)在隧道內(nèi)大規(guī)模部署漏泄電纜時(shí),其總體造價(jià)相對(duì)較低。與室外蜂窩定位方式不同,基于隧道內(nèi)部的漏纜定位有漏泄波導(dǎo)定位[40]、場(chǎng)強(qiáng)定位、到達(dá)時(shí)間(timeofarrival,TOA)定位?紤]使用1維的方式進(jìn)行定位,即使用TOA的方法,確定沿著漏纜方向的距離,同時(shí)配合隧道入口的參考位置信息,完成基于隧道內(nèi)部的定位。當(dāng)隧道內(nèi)部只有1條漏泄電纜時(shí),無(wú)法完成定位,但由于隧道中往往會(huì)同時(shí)部署3大運(yùn)行商的基站,因而,在某一位置時(shí),可以利用有源天線處理單元(activeantennaunit,AAU)接受多運(yùn)營(yíng)商的信號(hào),利用功分/合路器以及多系統(tǒng)接入平臺(tái)(pointofinterface,POI),并結(jié)合TOA或觀察到達(dá)時(shí)間差(observedtimedifferenceofarrival,OTDOA)等算法,來(lái)估計(jì)出列車(chē)的位置信息,隧道場(chǎng)景如圖3所示。圖3隧道場(chǎng)景通信示意圖2.4基于5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)的多基站聯(lián)合可信定位保障方法與機(jī)制從列車(chē)定位系統(tǒng)決策層看,當(dāng)決策輸入信息出現(xiàn)錯(cuò)誤,或輸入信息包含多源測(cè)量結(jié)果時(shí),合適的決策層定位算法對(duì)于列車(chē)定位的精度有著決定性的作用。本節(jié)探討幾種多基站協(xié)同、多傳感器融合的決策層算法對(duì)高精度列車(chē)定位的幫助。2.4.1基于重疊覆蓋的可信投票定位算法投票法是集成學(xué)習(xí)中的1種策略,其核心思想是選擇成員中輸出結(jié)果最多的那一類,從而增加輸出結(jié)果的可信度。5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的定位是從列車(chē)側(cè)或者基站網(wǎng)絡(luò)側(cè),利用不同基站的電波傳播時(shí)延和電波到達(dá)角度來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。電?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]5G大規(guī)模波束賦形技術(shù)綜述[J]. 孫韶輝,高秋彬,蘇昕,李輝. 無(wú)線電通信技術(shù). 2019(06)
[2]城市軌道交通中5G通信技術(shù)的應(yīng)用探討[J]. 鮑捷. 通訊世界. 2019(08)
[3]漏泄電纜在軌道交通無(wú)線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 胡燕玲,黃世澤,王夢(mèng)瑩,董德存. 鐵道通信信號(hào). 2019(07)
[4]基于多傳感器的信息融合列車(chē)定位算法研究[J]. 楊崗,林穎. 鐵道通信信號(hào). 2019(05)
[5]面向5G的定位技術(shù)研究綜述[J]. 張平,陳昊. 北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(05)
[6]城市軌道交通的列車(chē)定位技術(shù)[J]. 薛丹. 門(mén)窗. 2017(05)
[7]帶內(nèi)高精度定位網(wǎng)系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)[J]. 陳詩(shī)軍,王慧強(qiáng),陳強(qiáng),林俊宇,呂宏武. 電子科學(xué)技術(shù). 2017(01)
[8]國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)精密定軌技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉偉平,郝金明. 測(cè)繪通報(bào). 2016(03)
[9]基于時(shí)空系統(tǒng)統(tǒng)一的北斗與GPS融合定位[J]. 高星偉,過(guò)靜珺,程鵬飛,陸明泉,丁志剛,秘金鐘,成英燕,敖翔,祝會(huì)忠. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2012(05)
[10]高速列車(chē)制動(dòng)與控制技術(shù)研究綜述[J]. 高家偉. 科協(xié)論壇(下半月). 2012(07)
碩士論文
[1]城市軌道交通列車(chē)定位方法研究[D]. 曹長(zhǎng)虹.蘭州理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3145704
【文章來(lái)源】:導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2020,8(05)CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
所示,坐標(biāo)為
第5期莊凌凡,等.基于5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)的城市列車(chē)高精度定位探討7蓋均勻,尤其適合隧道等狹小空間;2)屬于寬頻帶系統(tǒng),某些型號(hào)的漏纜可同時(shí)用于CDMA800、GSM900、GSM1800、WCDMA、WLAN等移動(dòng)通信系統(tǒng);3)在隧道內(nèi)大規(guī)模部署漏泄電纜時(shí),其總體造價(jià)相對(duì)較低。與室外蜂窩定位方式不同,基于隧道內(nèi)部的漏纜定位有漏泄波導(dǎo)定位[40]、場(chǎng)強(qiáng)定位、到達(dá)時(shí)間(timeofarrival,TOA)定位?紤]使用1維的方式進(jìn)行定位,即使用TOA的方法,確定沿著漏纜方向的距離,同時(shí)配合隧道入口的參考位置信息,完成基于隧道內(nèi)部的定位。當(dāng)隧道內(nèi)部只有1條漏泄電纜時(shí),無(wú)法完成定位,但由于隧道中往往會(huì)同時(shí)部署3大運(yùn)行商的基站,因而,在某一位置時(shí),可以利用有源天線處理單元(activeantennaunit,AAU)接受多運(yùn)營(yíng)商的信號(hào),利用功分/合路器以及多系統(tǒng)接入平臺(tái)(pointofinterface,POI),并結(jié)合TOA或觀察到達(dá)時(shí)間差(observedtimedifferenceofarrival,OTDOA)等算法,來(lái)估計(jì)出列車(chē)的位置信息,隧道場(chǎng)景如圖3所示。圖3隧道場(chǎng)景通信示意圖2.4基于5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)的多基站聯(lián)合可信定位保障方法與機(jī)制從列車(chē)定位系統(tǒng)決策層看,當(dāng)決策輸入信息出現(xiàn)錯(cuò)誤,或輸入信息包含多源測(cè)量結(jié)果時(shí),合適的決策層定位算法對(duì)于列車(chē)定位的精度有著決定性的作用。本節(jié)探討幾種多基站協(xié)同、多傳感器融合的決策層算法對(duì)高精度列車(chē)定位的幫助。2.4.1基于重疊覆蓋的可信投票定位算法投票法是集成學(xué)習(xí)中的1種策略,其核心思想是選擇成員中輸出結(jié)果最多的那一類,從而增加輸出結(jié)果的可信度。5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的定位是從列車(chē)側(cè)或者基站網(wǎng)絡(luò)側(cè),利用不同基站的電波傳播時(shí)延和電波到達(dá)角度來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。電?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[6]城市軌道交通的列車(chē)定位技術(shù)[J]. 薛丹. 門(mén)窗. 2017(05)
[7]帶內(nèi)高精度定位網(wǎng)系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)[J]. 陳詩(shī)軍,王慧強(qiáng),陳強(qiáng),林俊宇,呂宏武. 電子科學(xué)技術(shù). 2017(01)
[8]國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)精密定軌技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉偉平,郝金明. 測(cè)繪通報(bào). 2016(03)
[9]基于時(shí)空系統(tǒng)統(tǒng)一的北斗與GPS融合定位[J]. 高星偉,過(guò)靜珺,程鵬飛,陸明泉,丁志剛,秘金鐘,成英燕,敖翔,祝會(huì)忠. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2012(05)
[10]高速列車(chē)制動(dòng)與控制技術(shù)研究綜述[J]. 高家偉. 科協(xié)論壇(下半月). 2012(07)
碩士論文
[1]城市軌道交通列車(chē)定位方法研究[D]. 曹長(zhǎng)虹.蘭州理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3145704
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