基于纯惯性导航系统的智慧铁路人员定位系统研究

针对GPS与IMU组合导航定位系统在不同应用场景下,存在GPS无线信号失锁和惯性传感器导航解算过程误差累积等问题,提出了一种纯惯性导航系统的智慧铁路人员定位方法。利用惯性传感器采集铁路巡检员的足部数据,并分析其运动特征;提出机器学习智能分类算法,检测行人在行走过程中的静止阶段和运动阶段。在初始状态下进行初始对准,以确定初始方位;在零速状态下,通过扩展卡尔曼滤波估计航向误差、角速度误差、速度误差,实现导航解算的姿态、速度和位置的零速修正。对比巡检员导航实验与GPS RTK差分定位实验发现,提出的基于纯惯性导航系统的智慧铁路人员定位系统可以准确跟踪巡检员的实时位置,并且平均误差为2.674%,最大误差不超过3.3%。

关于LKJ自动化测试系统获取实时数据动态展示的技术研究

介绍了一种在对LKJ系统自动化测试过程中获取到远端自动测试台设备运行的实时监测数据。通过Thrift远程调用接口方式将监测数据传输给Web服务器,同时将部分需记录的数据进行保存操作,在浏览器页面通过访问Web服务器进行动态展示测试过程变化情况以及相关监测指标数据的变化等的技术架构。通过本技术架构解决了web浏览器实时展示测试过程中产生的监测图像和其他指标数据的问题。本软件技术架构能够很好的解决实时数据传输和监控,传感器数据监测等问题,具有很好的应用前景。

LKJ自动化测试系统图形化技术研究

分析了LKJ控制软件测试工作的现状,提出脚本自动化编辑技术的新思路,并重点阐述了脚本图形化编辑的方法和实现。

LKJ自动化测试脚本定义及生成技术研究

为实现对列车运行控制系统软件的自动化测试,在通用脚本语言的基础上定义专用的脚本语言,讨论专用脚本语言的结构和组成,说明语言的选定原则、扩展方式,研究图形化编辑生成和由手动测试自动转化生成两种手段,并对手动生成脚本的合并和拼接方式进行探讨。定义的脚本语言应用于自动化测试平台,实现对列车运行控制系统软件的自动化测试。

关于云端远程电源自动控制系统的技术研究

介绍了电源自动控制存在的困境及电源控制的现状,提出了云端远程电源自动控制系统的技术研究课题,详细描述了系统各部分的实施方式,归纳出了云端远程电源自动控制的技术方案,该技术方案解决了人工现场操控电源的问题,并打破了控制距离的限制等。

LKJ-15型列控系统基础数据智能仿真检验关键技术研究

为解决LKJ-15型列控系统基础数据正确性判定的难题,对LKJ-15基础数据比对、仿真、检验相关的功能、架构和部分关键技术进行分析,研发软硬件系统,并在LKJ数据管理工作中进行应用。应用证明,相应的软硬件系统满足初步的LKJ数据仿真检验需求。其中线路相似性分析方法能够快速鉴别不同的线路,提高系统效率;线路贯通检验方法可以应用到相关场景。

基于LKJ软件测试用例自动生成的技术研究

为解决列车运行监控装置(LKJ)自动化测试中测试用例编辑和维护困难的问题,利用关键信息抽象和图形建模等方法对LKJ软件测试用例自动生成技术进行研究。通过对测试用例进行模块划分、参数设计和程序流程图方式建模,实现测试用例的批量生成。该技术已在LKJ-15S的自动化仿真测试系统中得到应用,经验证,可以提高测试用例编写效率并缩减约90%的冗余用例。

基于改进局部信息的模糊C均值MR图像分割

为了确保模糊C均值(FCM)在分割磁共振图像时能取得更好的分割结果,在基于局部信息的模糊C均值算法(FLICM)框架下,对邻域项进行改进,提出一种新的FLICM算法。首先,使用非局部均值滤波对原图像进行处理生成附加图像,根据附加图像信息和原始图像信息定义像素一致性系数,再对像素点的含噪情况进行衡量,避免含噪像素对邻域项产生过大影响。然后,构造一个中心像素与邻域像素差异性系数,用于衡量邻域像素的灰度差,并与像素一致性系数相结合建立像素相关系数,从而更有效地计算邻域像素的相关性。最后,使用像素相关系数构造新的模糊因子并与FLICM算法相结合,得到改进的FLICM算法。通过与3种算法在不同图像上的比较表明,该算法能得到更准确的分割结果。

基于ADIS16488 MEMS IMU标定测试方法研究

MEMS惯性器件误差是导航系统主要的误差源,而确定性误差和随机误差是惯性器件主要误差,确定性误差可以通过标定补偿.本文通过分析MEMS IMU标定误差模型,设计了加速度计的6位置标定法和陀螺仪的速率快速标定法,推导了适用最小二乘的标定参数辨识方程.以ADIS16488 MEMS IMU为标定测试对象,利用高精度3轴转台进行了标定试验,标定误差补偿后MEMS IMU器件精度等级提高了至少1个数量级,证明该方法有效.

列车运行监控系统软件仿真测试的研究

为实现高效、准确、公正地对列车运行监控系统(LKJ)软件进行测试,结合LKJ设备实际应用环境,展开了LKJ软件仿真测试系统的技术研究;详细阐述了LKJ软件仿真测试系统的框架、硬件设计及测试实施方案等。该研究成果已在新一代LKJ软件仿真测试系统中试用,从效果上看,已实现了LKJ软件自动化仿真测试的目标。

基于多用户无线仿真器系统的研究

针对仿真器无法满足密封箱体、无人机及多人并行使用同一仿真器系统进行不同软件仿真调试等问题,从硬件、软件及关联设置等方面入手展开基于多用户无线仿真器系统的技术研究,并详细阐述了无线仿真器系统的模型、硬件设计、软件配置及应用步骤等。该研究方案已在新一代列车运行监控系统(LKJ)软件仿真测试系统中成功试用,实现了在LKJ集成机箱内并行对多插件软件远程联调仿真调试的功能。

BDS与GPS融合定位在铁路站场的应用研究

为了提高铁路站场设备和维护人员管理效率,定位系统已经在铁路站场得到广泛应用,但在实际使用中都存在着精度和可靠度差的缺点,针对这一问题,提出将BDS和GPS两种定位系统融合,通过增加可定位卫星数量优化铁路站场设备和人员的定位测量,并对BDS与GPS融合定位过程的时空转换和选星算法进行研究,为BDS和GPS融合定位系统在铁路站场的应用优化提供了科学的依据。

基于电子设备机械结构482.6 mm(19in)系列的机械结构尺寸和设计标准的包装应用

介绍了482.6mm(19in)标准化电子设备机箱的主要数据和应用形式,探讨了标准尺寸在机箱包装设计中的应用方式,提出了其在内包装物、包装填充物、瓦楞箱印制方面的应用,指出了标注尺寸和模块化带来的效益。结果表明,参考482.6mm(19in)标准化电子设备机箱标准能够减少包装设计的种类和尺寸,降低包装成本,促进包装标准化,有利于智能制造的发展。

一种基于颜色传感器的LED在线检测方法

为了解决生产过程中指示系统LED的在线检测问题,分析了RGB色彩空间和颜色传感器的主要特点,采用TCS34725在RGB色彩空间下对颜色分量进行测量,运用白平衡算法将RGB转换为HSL模型,解决了被测颜色在不同光线下结果有差异的问题。最后,通过对不同距离下的透明物体颜色进行测量,实现了LED颜色分量的检测,可以达到理想的效果。

LKJ人机界面单元显示字符识别的方法

人机界面(DMI)单元是列车运行监控装置(LKJ)的用户交互设备。通过对图像字符识别方法的研究,设计了基于点阵对比方式的字符识别方法,来对DMI图像中的字符做识别,识别的结果提供给系统校验程序使用。通过将界面中的字符点阵信息与字库点阵信息作对比,得到界面中所显示的字符信息。经过大量图像识别测试后得到识别正确率可达到98%,对整幅图像识别时间在1 s以内。结果表明,基于点阵识别的字符识别方法可以满足系统校验程序的使用要求。

一种基于A/D转换的开关量信号远程检测方法

为了解决铁路监控设备远程监控系统在开关信号传输中的电压信号波动较大、系统不能正常识别的问题,分析了开关量远程检测的主要概念,提出了采用模拟量信号的检测和A/D转换的新设计思想,并完成了电路设计。经现场测试,所设计电路在低压监控系统中能完成开关量的远程精确检测和通信,系统运行状况稳定可靠。

二乘二取二安全计算机的设计与实现

结合LKJ列控设备的应用,提出了基于二乘二取二安全计算机架构列控设备的设计与实现方法,并对系统架构、安全设计策略、关键技术的实现进行了分析和说明,给出了具体的实现方式和方法。适应于安全苛求环境下的工业应用。

基于FPGA的LZW压缩算法实现方案

本文提出了一种利用FPGA实现LZW压缩算法的实现方案,描述了实现LZW算法的系统框图和控制器的控制逻辑,采用Verilog语言对核心控制单元进行模块化描述设计。在Xilinx的Artix7系列FPGA XC7A100T平台上进行仿真验证,结果表明本方案可行有效,并具有较好的移植性和可扩展性。

故障安全输入输出模块的设计与实现

故障安全输入输出模块是安全计算机系统的重要组成部分,是系统安全可靠运行的基础。对安全输入输出模块的主要特征、安全设计策略进行了分析和说明,并对故障安全输入输出模块的硬件设计与实现给出了具体的建议。

一种高可靠性精确定位系统在铁路站场的应用

为了有效、准确获取铁路站场调车、列检作业过程中人员、设备的位置信息,及时发现异常状况,提高应急响应和事件处置的速度,提出了一种基于LoRa的GNSS差分定位系统设计方案。系统由LoRa无线通信网络和GNSS差分定位模块组成,LoRa可以实现数据的无线传输,GNSS差分定位模块包括移动接收机和基准站。基准站依据已知位置的精确坐标,计算出基准站到GNSS导航定位卫星的差分改正数据。移动接收机接收来自卫星的位置信息和基准站的差分改正数据,经过算法处理,得出校正后的定位信息。该定位信息通过LoRa无线数据传输网络传输到服务器,最终在显示终端中显示。