Высокоточное позиционирование на основе GNSS для железнодорожных применений

Железнодорожная отрасль сталкивается с глобальным ростом спроса на пассажирские и грузовые перевозки, что требует увеличения пропускной способности. Возможность обеспечить такую пропускную способность ограничена существующими системами позиционирования, используемыми для управления железнодорожным движением. В течение последнего десятилетия наблюдается растущий интерес к решениям позиционирования на основе глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS) для железнодорожных применений благодаря их глобальному охвату, низкой стоимости и совместимости с существующими системами. Однако эксплуатационная среда железных дорог создает ряд проблем для GNSS, поскольку здания вдоль железнодорожных путей, станции и тоннели ослабляют или блокируют сигналы и вызывают эффекты многолучевости. В статье рассматривается широкий спектр железнодорожных применений, которые могут выиграть от использования функции улучшенного позиционирования на основе GNSS, а также существующие требования к ней. Рассматриваются различные методы позиционирования и источники ошибок, которые должна учитывать система, включая многолучевость. Наконец, сравнивается влияние различных методов взвешивания для подавления многолучевости, включая взвешивание по углу возвышения, взвешивание по отношению несущая/шум (C/N0), взвешивание по невязкам и взвешивание на основе многолучевости. Также предлагается новый адаптивный метод взвешивания, основанный на геометрии железнодорожного пути, и проводится его сравнение с существующими методами.