gps技术的发展及在铁路中的应用

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1、GPS技术的发展及在铁路中的应用——朱剑叶春飞张轮国外参考资料GPS技术的发展及在铁路中的应用朱剑*叶春飞**张轮*摘要介绍了有关开设GPS新频率的一些动向,和GPS与无线通信网相结合在铁路商业营运中应用的实例。关键词卫星定位无线通信列车定位1575.42MHz,民用,C/A码调制(粗码),用于导1GPS卫星及信号航和标准定位系统;L2频率为1227.60MHz,精码关于GPS(卫星全球定位系统)的基本原理与(P码)调制,一般用于美国军方。与上述频率相对应用,已有众多文献介绍,本文不再复述,但为叙应的GPS信号如图1所示。述方便,现简介有关内容。2关于拟议中的新频率构

2、成GPS的卫星共需24颗,分布在6个轨道平面上。1987～1997年,已成功地发射了26颗为了适应日益增长的GPS业务和为民用GPSBlockⅡ/ⅡA型卫星,早期的BlockⅠ型卫星已逐提供精确定位(PPS),拟议开设新频率。目前有些渐退役。1997年7月成功地发射了第1颗民用PPS业务采用军方的L2频率,而军方认为有BlockⅡR型卫星。必要停止民用L2业务,所以一个可行的方案是开设新的频率。为此,美国国防部(DOD)和美国交通部(DOT)一直进行着紧张的谈判,争论的焦点在于究竟采用什么频率作为第2民用频率,即L5频率。频率争论的焦点是信号干扰及资金问题,国防部提出

3、了高于L2频率的2个频点供选择,而交通部和民用组织坚持要求低于L2的频点。民用用户认为,国防部所提供的频点极易受各国雷达干扰。为减少雷达干扰,需改变现有雷达的图1GPS信号示意图工作频率,这意味着漫长的谈判、设备的更改以及下一代GPS卫星型号为BlockⅡF型,正由美面临失去现有用户的危险。国Boeing公司设计和制造,目前已完成多颗。在这军方则认为,交通部及民用组织所建议的频率一代卫星中,采用了一些新技术,如可以抵消电离将严重干扰国防信息系统JTIDS(JointTacticalIn-层对GPS信号的影响(电离层对GPS信号的影响formationDistribut

4、ionSystem),而这一系统正在为是造成定位误差的主要因素之一)。另外,正在考虑美国各兵种提供指挥信息、通信和控制服务。在这一代卫星中开设第2民用频率(L5频率)。除了上述问题外,还存在一个市场问题。虽然目前,GPS卫星工作的频率有2个:L1频率为军方希望L2只属军方使用,但实际上许多民用用户正在使用L2信号。尽管军方去年就表示不能保上海铁道大学电信工程系,200331上海***证民用用户继续使用L2信号,并希望民用用户能助教副教授将对L2的兴趣转移到L5上来,但由于许多用户认—31—铁道通信信号1999年第35卷第1期为使用L2信号并结合差分技术,用于定位,其精

5、度的计划作出决定。另据Pena(SecretaryofDOT)的已足够满意,因此除非“关掉”L2,否则用户一般消息,美交通部将大力采用GPS技术装备铁路,以是不愿意再花钱从L2转到L5上来的。另外,新的防止列车事故、优化列车运行和减少阻塞。可以预频率也只有当新的BlockⅡF型卫星全部入轨后方见,在不久的将来,GPS设备将成为美国列车上的可使用。据此推测,在较短的时间内是不太可能有基本装备之一。第2个C/A码可供民用。3.2GPS在西班牙铁路上的应用应该说,时至今日,GPS技术大体上仍是美国西班牙FerrocarrilsdelaGenerralitatde一统天下。但

6、如果美国仍只能对民用业务提供标准Catalunya(FGC)公司所属的铁路,大都已电气化,定位,即L1,C/A码,而继续封闭精确定位技术,但还有图2所示的约130km线路,由于业务少,故即L2,P码,那么民用精确定位业务就可能受到俄未电气化,也未架设光缆等设施,向控制和交通中罗斯GLONASS系统的潜在挑战。俄罗斯的这一系心(ControlandTrafficCenter)传送列车定位等信统命名为Tsykada,1995年起逐渐引起人们的息全靠几部电话机。1995年,公司决定改变该区域注意。这种落后的通信状况,但如果敷设光缆耗资较大,此外,在不少区段线路未能封闭,与公

7、路平交,巨型3GPS在铁路运输中的应用卡车经常损坏道旁设施,因此提出了采用GPS技将GPS用于地面交通的应用实例很多。美国在术,解决列车定位等问题。1990年提出规划,并计划在2012年完成智能交通采用GPS技术的列车定位系统由3部分组成。系统(IntelligentTransportationSystem),将GPS1.车载系统。车载系统由6通道L1、C/A码的用作该系统的骨干信息框架之一。然而,将GPS用GPS接收机及无线调制解调器组成。无线调制解调于铁路的商业营运,如用于列车定位和控制的例子器用于发送数据。一般情况下,司机不必介入车上尚不很多。