基于北斗卫星导航和5G通信的LMD车载设备

随着LKJ设备运行监测管理系统(LKJ monitoring and management device,LMD)在铁路系统的推广应用,其在定位授时的可靠性、车-地数据传输的健壮性、系统功能的可扩展性等方面的局限性日益显现。文章有针对性地提出新一代LMD车载设备的设计方案,其通过北斗三代卫星导航技术及多位置源融合技术,实现弱卫星信号或遮蔽场景下列车的可靠定位,并采用多时钟源复核技术来避免授时偶发错误的问题,提高授时可靠性。该方案还结合了5G通信技术,采用双模设计实现5G网络和GSM-R专网之间的快速切换,并采取主控和通信解耦策略提高无线通信的可靠性,解决了既有设备的车-地通信因断线恢复耗时较长导致的延时较长甚至系统宕机的问题。该LMD车载设备采用开放式架构设计,提高了功能可扩展性,并通过集成LKJ换装单元实现了LKJ无线数据换装功能。试验结果表明,与既有LMD车载设备相比,采用本方案设计的LMD车载设备可完全兼容既有设备的功能,实现了车站、车库等半遮蔽场景下的精确定位授时,其无线通信性能提高7~10倍,无线数据换装功能可节省铁路电务生产作业工时约81%,满足铁路信息化对LMD系统的发展需求。