全球定位系统（GPS）在铁路中的应用.PDF

维普资讯 全 球 定 位 系 统 (GPS) 在 铁 路 中 的 应 用 于海明：西南交通大学电气工程学院，硕士研究生，四川 成都 ，61003 庄圣贤：西南交通大学电气工程学院，教授 ，四川 成都 ，610031 的GPS射 电信号。因此 ，GPS信号包 摘 要：介绍全球定位系统 (GPS)的原理及其三大子系统以及GPS系统在铁路 括两种载波 (Ll、L2)和两种伪噪声 系统中的应用，包括在铁路测量、铺轨作业、救援列车、高速安全保障、铁路 码 (P码 、C／A码)。这四种 GPS信 物流、调度 系统中的应用。 号的频率 皆源于 l0．23MHZ(星载原 关键词：全球定位系统；GPS；监控 中心；车载终端 子钟的基频)的基准频率 。基准频率 球定位系统 (GPS)是美国军队 及时更换老化或损坏 的卫星 ，保障系 与各信 号频率之 间存在一定 的比例 。 上 20世纪70年代初在 “子午仪卫 统正常工作。该卫星系统能够保证在 其中，P码为精确码 ，美国为了 自身的 星导航定位”技术上发展的具有全球 地球的任一地点 向使用者提供 4颗 以 利益 ，只供美 国军方、政 府机关 以及 性 、全能性 (陆地 、海洋、航空与航 上可视卫星 。 得到美 国政府批准 的民用用户使用 。 天)、全天候性优势 的导航 定位 定 空间系统 的每颗卫星每 l2h (恒 C／A码为粗码 ，其定位和时 间精度均 时、测速 系统 。目前 ，GPS已广泛应 星时)沿近 圆形轨道绕地球一周 ，由 低于 P码。 目前 ，全世界 的民用客户 用于军事和民用的众多领域 ，我 国在 星载高精度 原子钟 (基频 F=l0．23 均可不受限制地 免费使用。… 工程测量 、车辆监控 、船舶导航 物 MHZ)控制无线电发射机在 “低噪声 1．2 地面监控系统 流管理 授时校频等方面都应用 了该 窗 口”(无线 电窗 口中，2～8区间的频 地面监控 系统 由均匀分布在美 国 技术 。随着我 国铁路事业 的高速发 区天线噪声最低的一段是空 间遥测及 本土和三大洋 的美军基地上 的 5个监 展 ，特别是在提高运输效率 ，保证安 射 电干涉测量优先选用频段)附近发 测站、一个主控站和三个注入站构成。 全畅通的前提下 ，更能体现这一高新 射Ll、L2两种载波，向全球的用户接 该系统对空间卫星系统进行监测 、控 技术的优越性。 收系统连续播发GPS导航信号 。GPS 制 ，并 向每颗卫星注入更新 的导航 电 工作卫星组网保障全球任一时刻 、任 文。地面监控 系统各站主要完成以下 1 全球定位系统 (GPS)的构成 一 地点都可对 4颗 以上 的卫 星进行观 任务 。 GPS由空间卫星系统 、地面监控 测 (最多可达 ll颗)，实现连续 ．实 (1)监测站用GPS接收系统测量 系统 、用户接收系统三大子系统构成。 时地 导航 和定位 。 每颗卫星 的伪距和距离差 ，采集气 象 1．1 空间卫星系统 GPS卫星向广大用户发送 的导航 数据 ，并将观测数据传送给主控点。5 空间卫星系统 由均匀分布在 6个