校验方法、装置、存储介质、列车及电子设备与流程

2021-02-04 17:02:35|

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本发明涉及列车技术领域，尤其涉及一种校验方法、装置、存储介质、列车及电子设备。

背景技术：

在列车技术领域，云巴为一种不占用道路资源、具有独立路权的小运量胶轮有轨电车系统，属于现代有轨电车中的一种新系统。超带宽(ultrawideband，uwb)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。uwb因为其带宽的特殊性，非常适用于测距定位，近几年也陆续广泛应用于各个领域。

发明人发现，有必要在将超宽带无线通信应用于有轨电车系统的测距定位时，对测距定位信号的可信度进行校验。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种校验方法、装置、存储介质、列车及电子设备，实现在将超宽带无线通信应用于有轨电车系统的测距定位时，对测距定位信号的可信度进行校验，有效地辅助超宽带无线通信在测距定位中的应用。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的校验方法，应用于列车定位系统中，所述列车定位系统支持基于超宽带无线通信uwb的测距定位，所述列车定位系统包括：车载定位终端，以及地面定位基站，包括：向所述地面定位基站发送uwb测距信号；接收uwb响应信号，所述响应信号为所述地面定位基站针对所述uwb测距信号做出的响应；确定所述uwb响应信号的能量参数；根据所述能量参数对所述uwb测距信号的可信度进行校验。

本发明第一方面实施例提出的校验方法，通过向地面定位基站发送uwb测距信号，并接收地面定位基站针对uwb测距信号的uwb响应信号，以及确定uwb响应信号的能量参数，根据能量参数对uwb测距信号的可信度进行校验，实现在将超宽带无线通信应用于有轨电车系统的测距定位时，对测距定位信号的可信度进行校验，有效地辅助超宽带无线通信在测距定位中的应用。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的校验装置，应用于列车定位系统中，所述列车定位系统支持基于超宽带无线通信uwb的测距定位，所述列车定位系统包括：车载定位终端，以及地面定位基站，包括：第一控制模块，用于向所述地面定位基站发送uwb测距信号；接收模块，用于接收uwb响应信号，所述响应信号为所述地面定位基站针对所述uwb测距信号做出的响应；第一确定模块，用于确定所述uwb响应信号的能量参数；校验模块，用于根据所述能量参数对所述uwb测距信号的可信度进行校验。

本发明第二方面实施例提出的校验装置，通过向地面定位基站发送uwb测距信号，并接收地面定位基站针对uwb测距信号的uwb响应信号，以及确定uwb响应信号的能量参数，根据能量参数对uwb测距信号的可信度进行校验，实现在将超宽带无线通信应用于有轨电车系统的测距定位时，对测距定位信号的可信度进行校验，有效地辅助超宽带无线通信在测距定位中的应用。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现：本发明第一方面实施例提出的校验方法。

本发明第三方面实施例提出的计算机可读存储介质，通过向地面定位基站发送uwb测距信号，并接收地面定位基站针对uwb测距信号的uwb响应信号，以及确定uwb响应信号的能量参数，根据能量参数对uwb测距信号的可信度进行校验，实现在将超宽带无线通信应用于有轨电车系统的测距定位时，对测距定位信号的可信度进行校验，有效地辅助超宽带无线通信在测距定位中的应用。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出的列车，包括：本发明第二方面实施例提出的校验装置。

本发明第四方面实施例提出的列车，通过向地面定位基站发送uwb测距信号，并接收地面定位基站针对uwb测距信号的uwb响应信号，以及确定uwb响应信号的能量参数，根据能量参数对uwb测距信号的可信度进行校验，实现在将超宽带无线通信应用于有轨电车系统的测距定位时，对测距定位信号的可信度进行校验，有效地辅助超宽带无线通信在测距定位中的应用。

为达上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的校验方法。

本发明第五方面实施例提出的电子设备，通过向地面定位基站发送uwb测距信号，并接收地面定位基站针对uwb测距信号的uwb响应信号，以及确定uwb响应信号的能量参数，根据能量参数对uwb测距信号的可信度进行校验，实现在将超宽带无线通信应用于有轨电车系统的测距定位时，对测距定位信号的可信度进行校验，有效地辅助超宽带无线通信在测距定位中的应用。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一实施例提出的校验方法的流程示意图；

图2是本发明另一实施例提出的校验方法的流程示意图；

图3是本发明一实施例提出的校验装置的结构示意图；

图4是本发明另一实施例提出的校验装置的结构示意图；

图5是本发明一实施例提出的列车的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

图1是本发明一实施例提出的校验方法的流程示意图。

本实施例以该校验方法被配置为校验装置中来举例说明。本实施例中校验方法可以被配置在校验装置中，校验装置可以设置在服务器中，或者也可以设置在电子设备中，该电子设备可以设置在云巴中，其中，电子设备为具有各种操作系统的硬件设备，本发明实施例对此不作限制。

作为一种示例，本发明实施例中的校验方法可以应用在车辆定位设备中，该车辆定位设备可以例如设置在云巴的中央控制台中，或者，也可以设置在云巴的后台调度系统中，对此不作限制。

本发明实施例应用于列车定位系统中，列车定位系统支持基于超宽带无线通信(ultrawideband，uwb)的测距定位，列车定位系统包括：车载定位终端，以及地面定位基站，本发明实施例中的定位精度校验方法可以具体应用在有轨电车系统中，有轨电车系统例如为云巴系统。

参见图1，该方法包括：

s101：向地面定位基站发送的uwb测距信号。

本发明实施例中，将超宽带无线通信应用于列车定位系统中，以使列车定位系统采用超宽带无线通信技术，可以控制车载定位终端向地面定位基站发送uwb测距信号，以根据uwb响应信号对列车进行实时地定位。

在具体执行的过程中，地面定位基站设置在站台上，车载定位终端设置在列车上，其中，地面定位基站可以为多个，车载定位终端可以为多个，多个车载定位终端和多个地面定位基站之间基于超宽带无线通信技术进行实时地数据通信，以此采用多个地面定位基站对各车载定位终端定位。

本发明实施例可以应用在任一个车载定位终端，和对应的地面定位基站之间的超宽带无线通信的过程中。

在具体执行的过程中，控制车载定位终端向地面定位基站发送uwb测距信，并实时地监听是否接收到针对uwb测距信号的uwb响应信号。

s102：接收uwb响应信号，响应信号为地面定位基站针对uwb测距信号做出的响应。

s103：确定uwb响应信号的能量参数。

本发明实施例在具体执行的过程中，若监听接收地面定位基站针对uwb测距信号的uwb响应信号，则实时地确定uwb响应信号的能量参数，其中，地面定位基站在接收到车载定位终端发送的uwb测距信号之后，可以基于该uwb测距信号生成相应的响应信号，并在该响应信号中添加前导码，将添加前导码后的响应信号作为uwb响应信号，以及将uwb响应信号反馈至车载定位终端。

其中，前导码是位于数据包起始处的一组bit组，接收者可以据此同步并准备接收实际的数据，通过在该响应信号中添加前导码，将添加前导码后的响应信号作为uwb响应信号，以及将uwb响应信号反馈至车载定位终端，能够避免可信度校验对实际的响应信号的影响，使得可信度校验方法更为实用。

可选地，能量参数可以例如为当前时间点上的能量值，或者，可以为一定时间范围内的能量值，或者，也可以为uwb响应信号的前导码的能量强度值。

本发明实施例中，能量参数为uwb响应信号的前导码的能量强度值。

s104：根据能量参数对uwb测距信号的可信度进行校验。

本发明实施例在根据能量参数对uwb测距信号的可信度进行校验时，可以将能量参数与标准参数进行比对；根据比对的结果对uwb测距信号的可信度进行校验。

其中的标准参数可以是预先标定的，具体，可以基于海量的uwb样本测距信号进行测距实验以进行标定，或者，由校验人员根据实际的使用需求进行标定，对此不作限制。

一些实施例中，若能量参数与标准参数的相似度满足一个阈值，则可以确定uwb响应信号满足可信度校验指标，而若能量参数与标准参数的相似度不满足该阈值，则可以确定uwb响应信号不满足可信度校验指标。

可选地，本发明实施例中，参见图2，控制车载定位终端向地面定位基站发送的uwb测距信号前，还包括：

s201：控制车载定位终端向地面定位基站发送uwb样本测距信号，并接收uwb样本响应信号，uwb样本响应信号为地面定位基站针对uwb样本测距信号做出的响应。

其中，在确定标准参数的过程中，可以控制车载定位终端向地面定位基站发送一些用于实验的样本uwb测距信号，该用于实验的样本uwb测距信号可以被称为uwb样本测距信号，相对应地，地面定位基站针对uwb样本测距信号做出的响应信号，可以被称为uwb样本响应信号。

s202：根据uwb样本测距信号，结合飞行时间测距法tof得到测距距离。

其中，可以结合飞行时间测距法(timeofflight，tof)进行测距，将测距得到的距离作为测距距离。

在具体执行的过程中，在控制车载定位终端向地面定位基站发送的uwb样本测距信号之前，可以在uwb样本测距信号插入时间戳1，而后，地面定位基站接收到uwb样本测距信号时，将接收到uwb样本测距信号的时间戳2插入uwb样本响应信号，并将uwb样本响应信号反馈至车载定位终端，车载定位终端接收到uwb样本响应信号后，根据接收的时间戳3，结合时间戳1和时间戳2，结合飞行时间测距法tof得到测距距离。

s203：确定uwb样本响应信号的样本能量参数。

其中，分析uwb样本响应信号得到的能量参数，可以被称为样本能量参数，样本能量参数例如为uwb样本响应信号的能量强度值。

s204：将样本能量参数，作为对应测距距离的标准参数。

在具体执行的过程中，在结合飞行时间测距法tof得到测距距离的同时，可以确定uwb样本响应信号的能量强度值并作为样本能量参数，而后，将测距距离和对应的uwb样本响应信号的样本能量参数进行对应的记录，以用于后续的可信度匹配。

上述确定标准参数的过程中，可以是结合海量的uwb样本测距信号进行测距以得到对应测距距离的标准参数，由此，保障所确定的标准参数的准确性，保障后续可信度的校验效果。

上述确定标准参数的过程中，还可以根据对应的测距距离的误差范围，确定能量误差范围，实现在根据比对的结果对uwb测距信号的可信度进行校验时，若比对的结果为：能量参数与标准参数的差值在能量误差范围内，则确定uwb测距信号的可信度满足校验指标，可以根据可信度满足校验指标的uwb测距信号进行测距定位，若比对的结果为：能量参数与标准参数的差值不在能量误差范围内，则确定uwb测距信号的可信度不满足校验指标，直接对不满足校验指标的uwb测距信号进行丢弃处理，能够有效保障测距定位时所采用的uwb测距信号安全有效，保障列车行驶的安全性。

作为一种示例，假设测距距离为a，测距距离a的最大的误差为正负5厘米，即误差范围为测距距离a-5cm与测距距离a+5cm之间，而后，可以在上述采用uwb样本测距信号进行实验的过程中，确定与测距距离a-5cm对应的样本能量参数(例如为第一能量强度值)，并确定与测距距离a+5cm对应的样本能量参数(例如为第二能量强度值)，而后，假设第一能量强度值小于第二能量强度值，则将第一能量强度值和第二能量强度值之间的强度值范围，作为能量误差范围，对此不作限制。

本实施例中，通过向地面定位基站发送uwb测距信号，并接收地面定位基站针对uwb测距信号的uwb响应信号，以及确定uwb响应信号的能量参数，根据能量参数对uwb测距信号的可信度进行校验，实现在将超宽带无线通信应用于有轨电车系统的测距定位时，对测距定位信号的可信度进行校验，有效地辅助超宽带无线通信在测距定位中的应用。

图3是本发明一实施例提出的校验装置的结构示意图。

本发明实施例应用于列车定位系统中，列车定位系统支持基于超宽带无线通信uwb的测距定位，列车定位系统包括：车载定位终端，以及地面定位基站，具体应用在有轨电车系统中，有轨电车系统例如为云巴系统。

参见图3，该装置300包括：

第一控制模块301，用于向地面定位基站发送uwb测距信号；

接收模块302，用于接收uwb响应信号，响应信号为地面定位基站针对uwb测距信号做出的响应；

第一确定模块303，用于确定uwb响应信号的能量参数；

校验模块304，用于根据能量参数对uwb测距信号的可信度进行校验。

可选地，一些实施例中，校验模块304，具体用于：

将能量参数与标准参数进行比对；

根据比对的结果对uwb测距信号的可信度进行校验。

可选地，一些实施例中，参见图4，还包括：

第二控制模块305，用于控制车载定位终端向地面定位基站发送的uwb样本测距信号，并接收uwb样本响应信号，uwb样本响应信号为地面定位基站针对uwb样本测距信号做出的响应；

测距模块306，用于根据uwb样本测距信号，结合飞行时间测距法tof得到测距距离；

第二确定模块307，用于确定uwb样本响应信号的样本能量参数，并将样本能量参数，作为对应测距距离的标准参数。

可选地，一些实施例中，参见图4，还包括：

第三确定模块308，用于根据对应的测距距离的误差范围，确定能量误差范围；

校验模块304，具体用于：

若比对的结果为：能量参数与标准参数的差值在能量误差范围内，则确定uwb测距信号的可信度满足校验指标。

可选地，一些实施例中，能量参数为uwb响应信号的前导码的能量强度值。

需要说明的是，前述图1-图2实施例中对校验方法实施例的解释说明也适用于该实施例的校验装置300，其实现原理类似，此处不再赘述。

图5是本发明一实施例提出的列车的结构示意图。

参见图5，该列车500包括：

上述实施例中的校验装置300。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种计算机可读存储介质，当存储介质中的指令由编码设备的处理器执行时，使得编码设备能够执行一种校验方法，方法包括：

控制车载定位终端向地面定位基站发送的uwb测距信号；

接收地面定位基站针对uwb测距信号的uwb响应信号；

确定uwb响应信号的能量参数；

根据能量参数对uwb测距信号的可信度进行校验。

本实施例中的计算机可读存储介质，通过向地面定位基站发送uwb测距信号，并接收地面定位基站针对uwb测距信号的uwb响应信号，以及确定uwb响应信号的能量参数，根据能量参数对uwb测距信号的可信度进行校验，实现在将超宽带无线通信应用于有轨电车系统的测距定位时，对测距定位信号的可信度进行校验，有效地辅助超宽带无线通信在测距定位中的应用。

图6是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

该电子设备包括：存储器601、处理器602及存储在存储器601上并可在处理器602上运行的计算机程序。处理器602执行程序时实现上述实施例中提供的校验方法。

在一种可能的实现方式中，电子设备还包括通信接口603，用于存储器601和处理器602之间的通信。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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