列车定位方法、电子设备、存储介质和程序产品与流程

1.本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种列车定位方法、电子设备、存储介质和程序产品。


背景技术：

2.列车定位技术在轨道交通中有着重要的应用。例如，在自动监控系统中，获取列车精确的位置信息不仅是迅速、有效指挥的基础，还是列车进站时精确停车的保证，从而确保轨道交通的服务质量。
3.目前，列车通常采用里程计和应答器的定位方法，该方法通过在列车的轮轴上安装里程计，利用里程计测量车轮的转速和转数，据此计算出列车的速度和行驶的距离，从而得到列车的相对位置信息，同时，通过在地面每隔一段距离安装应答器，当列车经过时，为列车提供绝对位置信息。然而，由于车轮磨损、车轮空转、滑行等原因，极易造成距离存在计算误差，并且该误差存在累积的特性，因此，里程计的定位方法无法实现精确定位；此外，利用应答器为列车提供绝对位置信息，必须依赖轨道信号的数据输入才能正常工作，而信号传输可能存在异常，例如，在途经道岔时，如果没有信号系统通知道岔闭合的方向，则无法实现列车的定位，因此，应答器的定位方法无法实现稳定定位，进而无法实现精确定位。


技术实现要素：

4.本发明提供一种列车定位方法、电子设备、存储介质和程序产品，用以解决现有技术中无法实现精确定位的缺陷，实现高精确度的列车定位。
5.本发明提供一种列车定位方法，包括：
6.获取超宽带uwb模块的第一定位数据，并获取惯性导航系统ins模块的第二定位数据，所述uwb模块包括部署于目标列车的uwb标签和至少三个部署于列车轨道沿线的uwb基站，所述ins模块部署于所述目标列车；
7.对所述第一定位数据和所述第二定位数据进行融合，得到所述目标列车的定位数据。
8.根据本发明提供的一种列车定位方法，所述获取超宽带uwb模块的第一定位数据，包括：
9.确定所述uwb模块的各uwb基站与所述uwb模块的uwb标签之间的相对距离；
10.将各所述相对距离确定为所述第一定位数据。
11.根据本发明提供的一种列车定位方法，所述获取超宽带uwb模块的第一定位数据，包括：
12.确定所述uwb模块的各uwb基站与所述uwb模块的uwb标签之间的相对距离；
13.基于所述各uwb基站的坐标、所述各uwb基站的离地高度和各所述相对距离，确定所述第一定位数据。
14.根据本发明提供的一种列车定位方法，任一uwb基站与所述uwb标签之间的相对距
离基于如下步骤确定：
15.获取所述任一uwb基站的请求信号发送时刻，以及所述任一uwb基站的响应信号接收时刻；
16.获取所述uwb标签的请求信号接收时刻，以及所述uwb标签的响应信号发送时刻；
17.基于所述请求信号发送时刻、所述请求信号接收时刻、所述响应信号发送时刻和所述响应信号接收时刻进行计算，计算得到所述任一uwb基站与所述uwb标签之间的相对距离。
18.根据本发明提供的一种列车定位方法，所述任一uwb基站与所述uwb标签之间的相对距离的计算公式如下所示：
19.d＝c*t；
20.其中，d为所述任一uwb基站与所述uwb标签之间的相对距离，c为光速，t＝[(t4-t1)-(t3-t2)]/2，t4为所述响应信号接收时刻，t1为所述请求信号发送时刻，t3为所述响应信号发送时刻，t2为所述请求信号接收时刻。
[0021]
根据本发明提供的一种列车定位方法，所述基于所述各uwb基站的坐标、所述各uwb基站的离地高度和各所述相对距离，确定所述第一定位数据，包括：
[0022]
基于所述各uwb基站的离地高度和各所述相对距离，确定所述各uwb基站与所述uwb标签之间的水平距离；
[0023]
基于所述各uwb基站的坐标和各所述水平距离，以及三边定位算法，确定所述第一定位数据。
[0024]
根据本发明提供的一种列车定位方法，所述对所述第一定位数据和所述第二定位数据进行融合，得到所述目标列车的定位数据，包括：
[0025]
采用无迹卡尔曼滤波算法，对所述第一定位数据和所述第二定位数据进行融合，得到所述目标列车的定位数据。
[0026]
本发明还提供一种电子设备，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述任一种所述列车定位方法的步骤。
[0027]
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述列车定位方法的步骤。
[0028]
本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述列车定位方法的步骤。
[0029]
本发明提供的列车定位方法、电子设备、存储介质和程序产品，获取超宽带uwb模块的第一定位数据，并获取惯性导航系统ins模块的第二定位数据，uwb模块包括部署于目标列车的uwb标签和至少三个部署于列车轨道沿线的uwb基站，ins模块部署于目标列车；对第一定位数据和第二定位数据进行融合，得到目标列车的定位数据。通过上述方式，利用uwb模块具有分辨率高、低功耗、穿透力强、对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、强抗干扰能力的优点，确保第一定位数据的定位精度，之后，使用第一定位数据修正ins模块的第二定位数据，弥补uwb模块受环境因素产生的误差提高列车定位的精确度。
附图说明
[0030]
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]
图1为本发明提供的列车定位方法的流程示意图之一；
[0032]
图2为本发明提供的列车定位方法的流程示意图之二；
[0033]
图3为本发明提供的双向时间飞行方法的流程示意图；
[0034]
图4为本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0035]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]
列车定位技术在轨道交通中有着重要的应用。例如，在自动监控系统中，获取列车精确的位置信息不仅是迅速、有效指挥的基础，还是列车进站时精确停车的保证，从而确保轨道交通的服务质量。
[0037]
目前，列车通常采用里程计和应答器的定位方法，该方法通过在列车的轮轴上安装里程计，利用里程计测量车轮的转速和转数，据此计算出列车的速度和行驶的距离，从而得到列车的相对位置信息，同时，通过在地面每隔一段距离安装应答器，当列车经过时，为列车提供绝对位置信息。然而，由于车轮磨损、车轮空转、滑行等原因，极易造成距离存在计算误差，并且该误差存在累积的特性，因此，里程计的定位方法无法实现精确定位；此外，利用应答器为列车提供绝对位置信息，必须依赖轨道信号的数据输入才能正常工作，而信号传输可能存在异常，例如，在途经道岔时，如果没有信号系统通知道岔闭合的方向，则无法实现列车的定位，因此，应答器的定位方法无法实现稳定定位，进而无法实现精确定位。
[0038]
针对上述问题，本发明提供了一种列车定位方法。图1为本发明提供的列车定位方法的流程示意图之一，如图1所示，该方法包括：
[0039]
步骤110，获取超宽带uwb模块的第一定位数据，并获取惯性导航系统ins模块的第二定位数据，所述uwb模块包括部署于目标列车的uwb标签和至少三个部署于列车轨道沿线的uwb基站，所述ins模块部署于所述目标列车。
[0040]
此处，uwb模块为基于uwb技术构建的模块。uwb(ultra wide band，超宽带)技术为一种无线通信技术，其具有分辨率高、低功耗、穿透力强、对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、强抗干扰能力的优点，基于此，该uwb模块的定位精度高。
[0041]
此处，第一定位数据可以为各uwb基站与uwb标签之间的相对距离，也可以为目标列车的位置。其中，目标列车的位置可以通过uwb模块中的uwb标签的坐标进行确定。
[0042]
具体地，所述获取超宽带uwb模块的第一定位数据，包括：
[0043]
确定所述uwb模块的各uwb基站与所述uwb模块的uwb标签之间的相对距离；将各所述相对距离确定为所述第一定位数据；
[0044]
或者，确定所述uwb模块的各uwb基站与所述uwb模块的uwb标签之间的相对距离；基于所述各uwb基站的坐标、所述各uwb基站的离地高度和各所述相对距离，确定所述第一定位数据。
[0045]
在一实施例中，采用双向飞行时间法，确定所述uwb模块的各uwb基站与所述uwb模块的uwb标签之间的相对距离。在另一实施例中，采用双边双向测距方式，确定所述uwb模块的各uwb基站与所述uwb模块的uwb标签之间的相对距离。当然，还可以采用其他方法确定该相对距离，本发明实施例对此不作具体限定。
[0046]
在一实施例中，基于所述各uwb基站的坐标和各所述相对距离，以及三边定位算法，确定所述第一定位数据。
[0047]
进一步地，基于所述各uwb基站的坐标和各所述相对距离，以及三边定位算法，构建方程组；对所述方程组进行求解，得到所述uwb标签的坐标；基于所述uwb标签的坐标确定所述目标列车的第一定位数据。
[0048]
其中，对方程组进行求解的算法可以包括但不限于：最小二乘法、极大似然估计法、三角形质心算法等等，本发明实施例对此不作限定。
[0049]
此处，ins(inertial navigation system，惯性导航系统)模块为一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统，其是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。
[0050]
此处，第二定位数据可以为目标列车的位置。其中，目标列车的位置为惯性导航系统解算出的列车位置。
[0051]
此处，目标列车为需要进行定位的列车，该目标列车上部署有uwb模块中的uwb标签，还部署有ins模块，即目标列车为ins模块的载体，从而基于ins模块可以得到目标列车的位置等。
[0052]
其中，uwb模块中的uwb标签在目标列车上的部署位置可以根据实际需要进行设定；uwb模块中的uwb基站个数可以根据实际需要进行设定，只需确保uwb基站个数大于等于3即可；各uwb基站在列车轨道沿线的部署位置可以根据实际需要进行设定，本发明实施例对此不作具体限定。
[0053]
其中，ins模块可以包括陀螺仪和加速度计，从而基于陀螺仪的输出建立导航坐标系，基于加速度计解算出目标列车在导航坐标系中的位置。该ins模块在目标列车上的部署位置可以根据实际需要进行设定。
[0054]
在一实施例中，uwb标签部署于目标列车的车头位置，从而提高uwb模块的定位准确性。
[0055]
在一实施例中，ins模块部署于目标列车的车头位置，从而提高ins模块的定位准确性。
[0056]
在一实施例中，在列车轨道沿线部署有三个uwb基站，基于此，uwb模块可采用三边定位算法得到第一定位数据。
[0057]
在一实施例中，所述第一定位数据包括所述uwb标签的坐标；所述第二定位数据包括所述目标列车的位姿、位置和速度。
[0058]
其中，uwb标签的坐标可以作为目标列车的位置；或者基于预设变换关系，将uwb标
签的坐标变换为目标列车的位置，该预设变换关系可以根据实际情况进行设定，此处不作具体赘述。
[0059]
步骤120，对所述第一定位数据和所述第二定位数据进行融合，得到所述目标列车的定位数据。
[0060]
需要说明的是，uwb模块受环境因素的影响可能产生误差，而ins模块不受外界环境的影响，基于此，将第一定位数据和第二定位数据进行融合，可以弥补uwb模块受环境因素产生的误差，从而提高列车定位的精确度。
[0061]
此外，还需要说明的是，ins模块随时间累积后定位误差较大，基于此，将第一定位数据和第二定位数据进行融合，可以弥补ins模块随时间累积后的误差，从而提高列车定位的精确度。
[0062]
在一具体实施例中，可以采用卡尔曼滤波算法，对第一定位数据和第二定位数据进行融合，得到目标列车的定位数据。通过卡尔曼滤波算法，可以去除第一定位数据和第二定位数据中的误差(噪声)，从而得到最优的目标列车的定位数据。
[0063]
其中，卡尔曼滤波算法包括无迹卡尔曼滤波算法、自适应卡尔曼滤波算法、平均卡尔曼滤波算法、扩展卡尔曼滤波算法等等，本发明实施例对此不作具体限定。
[0064]
在一实施例中，将所述第一定位数据和所述第二定位数据转化为同一坐标系下的定位数据，对转化后的第一定位数据和转化后的第二定位数据进行融合，得到所述目标列车的定位数据。
[0065]
本发明实施例提供的列车定位方法，获取超宽带uwb模块的第一定位数据，并获取惯性导航系统ins模块的第二定位数据，uwb模块包括部署于目标列车的uwb标签和至少三个部署于列车轨道沿线的uwb基站，ins模块部署于目标列车；对第一定位数据和第二定位数据进行融合，得到目标列车的定位数据。通过上述方式，利用uwb模块具有分辨率高、低功耗、穿透力强、对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、强抗干扰能力的优点，确保第一定位数据的定位精度，之后，使用第一定位数据修正ins模块的第二定位数据，弥补uwb模块受环境因素产生的误差提高列车定位的精确度。
[0066]
基于上述实施例，该方法中，上述步骤110中，获取超宽带uwb模块的第一定位数据，包括：
[0067]
步骤111，确定所述uwb模块的各uwb基站与所述uwb模块的uwb标签之间的相对距离；
[0068]
步骤112，将各所述相对距离确定为所述第一定位数据。
[0069]
此处，任一相对距离为一uwb基站与uwb标签之间的直线距离。
[0070]
在一实施例中，在列车轨道沿线部署有三个uwb基站，具体地，确定所述uwb模块的第一uwb基站与所述uwb模块的uwb标签之间的第一相对距离，并确定所述uwb模块的第二uwb基站与所述uwb模块的uwb标签之间的第二相对距离，并确定所述uwb模块的第三uwb基站与所述uwb模块的uwb标签之间的第三相对距离。
[0071]
本发明实施例提供的列车定位方法，确定所述uwb模块的各uwb基站与所述uwb模块的uwb标签之间的相对距离作为第一定位数据，基于此，第一定位数据不会因环境因素影响而产生误差，从而进一步提高列车定位的精确度。
[0072]
基于上述任一实施例，图2为本发明提供的列车定位方法的流程示意图之二，如图
2所示，该方法中，上述步骤110中，获取超宽带uwb模块的第一定位数据，包括：
[0073]
步骤113，确定所述uwb模块的各uwb基站与所述uwb模块的uwb标签之间的相对距离。
[0074]
此处，任一相对距离为一uwb基站与uwb标签之间的直线距离。
[0075]
在一实施例中，在列车轨道沿线部署有三个uwb基站，具体地，确定所述uwb模块的第一uwb基站与所述uwb模块的uwb标签之间的第一相对距离，并确定所述uwb模块的第二uwb基站与所述uwb模块的uwb标签之间的第二相对距离，并确定所述uwb模块的第三uwb基站与所述uwb模块的uwb标签之间的第三相对距离。
[0076]
步骤114，基于所述各uwb基站的坐标、所述各uwb基站的离地高度和各所述相对距离，确定所述第一定位数据。
[0077]
此处，各uwb基站的坐标是预先进行设定的，即可以根据各uwb基站的部署位置进行确定。
[0078]
此处，各uwb基站的离地高度是预先进行设定的，即可以根据各uwb基站的高度进行确定。
[0079]
具体地，基于所述各uwb基站的坐标、所述各uwb基站的离地高度和各所述相对距离，以及三边定位算法，确定所述第一定位数据。
[0080]
在一实施例中，在列车轨道沿线部署有三个uwb基站，具体地，基于所述第一uwb基站的坐标、所述第二uwb基站的坐标、所述第三uwb基站的坐标、所述第一uwb基站的离地高度、所述第二uwb基站的离地高度、所述第三uwb基站的离地高度、所述第一相对距离、所述第二相对距离和所述第三相对距离，确定所述第一定位数据。
[0081]
本发明实施例提供的列车定位方法，确定所述uwb模块的各uwb基站与所述uwb模块的uwb标签之间的相对距离；基于所述各uwb基站的坐标、所述各uwb基站的离地高度和各所述相对距离，确定所述第一定位数据。通过上述方式，各uwb基站的坐标，以及各uwb基站的离地高度均是已知的，只需确定各uwb基站与uwb标签之间的相对距离，即可确定得到第一定位数据，从而不会因环境因素影响而产生误差，最终进一步提高列车定位的精确度。
[0082]
基于上述任一实施例，图3为本发明提供的双向时间飞行方法的流程示意图，如图3所示，该方法中，任一uwb基站与所述uwb标签之间的相对距离基于如下步骤确定：
[0083]
步骤310，获取所述任一uwb基站的请求信号发送时刻，以及所述任一uwb基站的响应信号接收时刻。
[0084]
需要说明的是，任一uwb基站发送请求信号至uwb标签，以供uwb标签接收该请求信号，并基于该请求信号发送响应信号至该任一uwb基站；该任一uwb基站接收该响应信号。
[0085]
此处，任一uwb基站的请求信号发送时刻为该任一uwb基站发送请求信号的时刻。
[0086]
此处，任一uwb基站的响应信号接收时刻为该任一uwb基站接收响应信号的时刻，且该响应信号为对上述请求信号进行响应的信号。
[0087]
步骤320，获取所述uwb标签的请求信号接收时刻，以及所述uwb标签的响应信号发送时刻。
[0088]
需要说明的是，uwb标签接收任一uwb基站发送的请求信号，并基于该请求信号生成对应的响应信号；然后，uwb标签发送该响应信号至该任一uwb基站，以供该任一uwb基站接收该响应信号。
[0089]
此处，uwb标签的请求信号接收时刻为该uwb标签接收请求信号的时刻。
[0090]
此处，uwb标签的响应信号发送时刻为该uwb标签发送响应信号的时刻，且该响应信号为对上述请求信号进行响应的信号。
[0091]
步骤330，基于所述请求信号发送时刻、所述请求信号接收时刻、所述响应信号发送时刻和所述响应信号接收时刻进行计算，计算得到所述任一uwb基站与所述uwb标签之间的相对距离。
[0092]
在一实施例中，所述任一uwb基站与所述uwb标签之间的相对距离的计算公式如下所示：
[0093]
d＝c*t；
[0094]
其中，d为所述任一uwb基站与所述uwb标签之间的相对距离，c为光速，t＝[(t4-t1)-(t3-t2)]/2，t4为所述响应信号接收时刻，t1为所述请求信号发送时刻，t3为所述响应信号发送时刻，t2为所述请求信号接收时刻。
[0095]
其中，光速c可以预先设定，例如设定为3*108m/s，或者根据实际环境情况进行设定。
[0096]
可以理解的是，响应信号接收时刻t4与请求信号发送时刻t1相减，以及，响应信号发送时刻t3与请求信号接收时刻t2相减，以使uwb基站和uwb标签均可以依靠自己的时间戳，二者无需统一时间戳。
[0097]
本发明实施例提供的列车定位方法，获取任一uwb基站的请求信号发送时刻，以及任一uwb基站的响应信号接收时刻；获取uwb标签的请求信号接收时刻，以及uwb标签的响应信号发送时刻；基于请求信号发送时刻、请求信号接收时刻、响应信号发送时刻和响应信号接收时刻进行计算，计算得到任一uwb基站与所述uwb标签之间的相对距离。通过上述方式，采用双向时间飞行方法，可以准确计算uwb基站与uwb标签之间的距离，从而为第一定位数据的确定提供支持，进而进一步提高列车定位的精确度。此外，uwb基站和uwb标签可以依赖自己的时间戳，二者无需进行时钟同步，从而提高列车定位的效率。
[0098]
基于上述任一实施例，该方法中，上述步骤114包括：
[0099]
基于所述各uwb基站的离地高度和各所述相对距离，确定所述各uwb基站与所述uwb标签之间的水平距离；
[0100]
基于所述各uwb基站的坐标和各所述水平距离，以及三边定位算法，确定所述第一定位数据。
[0101]
具体地，将相对距离作为直角三角形的斜边，将uwb基站的离地高度作为直角三角形的直角边，从而可以计算得到直角三角形的另一直角边，该另一直角边为水平距离。
[0102]
具体地，基于各uwb基站的坐标和各水平距离，以及三边定位算法，构建方程组；对方程组进行求解，得到uwb标签的坐标；基于uwb标签的坐标确定目标列车的第一定位数据。
[0103]
其中，对方程组进行求解的算法可以包括但不限于：最小二乘法、极大似然估计法、三角形质心算法等等，本发明实施例对此不作限定。
[0104]
本发明实施例提供的列车定位方法，基于各uwb基站的离地高度和各相对距离，确定各uwb基站与uwb标签之间的水平距离；基于各uwb基站的坐标和各水平距离，以及三边定位算法，确定第一定位数据。通过上述方式，基于各uwb基站的离地高度，可以将各相对距离转变成水平距离，以使后续基于二维平面的三边定位算法更为准确，最终使第一定位数据
的确定更为准确，从而进一步提高列车定位的精确度。
[0105]
基于上述任一实施例，该方法中，上述步骤120包括：
[0106]
采用无迹卡尔曼滤波算法，对所述第一定位数据和所述第二定位数据进行融合，得到所述目标列车的定位数据。
[0107]
具体地，通过无迹卡尔曼滤波算法，可以去除第一定位数据和第二定位数据中的误差(噪声)，从而得到最优的目标列车的定位数据。此外，无迹卡尔曼滤波算法具有更高的精度和稳定性。
[0108]
更为具体地，建立目标列车的运动方程和观测方程，其中，运动方程是根据惯性导航系统的测量值计算出列车的状态，观测方程可以得到uwb标签与uwb基站的距离。滤波器在收到uwb的实际测量值时，计算估计值与实际值的差异并计算估计状态的误差，将误差反馈到系统状态量中，其中，使用无迹卡尔曼率波算法估计的是状态误差，而不是状态量。根据uwb基站和uwb标签可以计算出uwb标签与基站的直线距离，即：距离的准确值；惯性导航系统可以计算出列车的位置，结合基站的坐标可以估计出列车与基站的距离，即：距离的估计值；将测量值与估计值的差作为滤波器测量值的修正值，从而计算出卡尔曼增益；将误差状态反馈到惯性导航系统，以修正其输出值。
[0109]
在一实施例中，将所述第一定位数据和所述第二定位数据转化为同一坐标系下的定位数据，之后，采用无迹卡尔曼滤波算法，对转化后的第一定位数据和转化后的第二定位数据进行融合，得到所述目标列车的定位数据。
[0110]
本发明实施例提供的列车定位方法，通过ins模块的第二定位数据，弥补uwb模块受环境因素产生的误差，从而进一步提高列车定位的精确度，同时，uwb模块的第一定位数据可以弥补ins模块随时间累积后的误差，从而进一步提高列车定位的精确度。此外，由于无迹卡尔曼滤波算法具有更高的精度和稳定性，因此通过无迹卡尔曼滤波算法可以更加准确地对第一定位数据和第二定位数据进行融合，从而进一步提高列车定位的精确度。
[0111]
下面对本发明提供的列车定位装置进行描述，下文描述的列车定位装置与上文描述的列车定位方法可相互对应参照。
[0112]
在本实施例中，所述列车定位装置，包括：
[0113]
获取模块，用于获取超宽带uwb模块的第一定位数据，并获取惯性导航系统ins模块的第二定位数据，所述uwb模块包括部署于目标列车的uwb标签和至少三个部署于列车轨道沿线的uwb基站，所述ins模块部署于所述目标列车；
[0114]
融合模块，用于对所述第一定位数据和所述第二定位数据进行融合，得到所述目标列车的定位数据。
[0115]
本发明实施例提供的列车定位装置，获取超宽带uwb模块的第一定位数据，并获取惯性导航系统ins模块的第二定位数据，uwb模块包括部署于目标列车的uwb标签和至少三个部署于列车轨道沿线的uwb基站，ins模块部署于目标列车；对第一定位数据和第二定位数据进行融合，得到目标列车的定位数据。通过上述方式，利用uwb模块具有分辨率高、低功耗、穿透力强、对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、强抗干扰能力的优点，确保第一定位数据的定位精度，之后，使用第一定位数据修正ins模块的第二定位数据，弥补uwb模块受环境因素产生的误差提高列车定位的精确度。
[0116]
基于上述任一实施例，该获取模块还用于：
[0117]
确定所述uwb模块的各uwb基站与所述uwb模块的uwb标签之间的相对距离；
[0118]
将各所述相对距离确定为所述第一定位数据。
[0119]
基于上述任一实施例，该获取模块还用于：
[0120]
确定所述uwb模块的各uwb基站与所述uwb模块的uwb标签之间的相对距离；
[0121]
基于所述各uwb基站的坐标、所述各uwb基站的离地高度和各所述相对距离，确定所述第一定位数据。
[0122]
基于上述任一实施例，该获取模块还用于：
[0123]
获取所述任一uwb基站的请求信号发送时刻，以及所述任一uwb基站的响应信号接收时刻；
[0124]
获取所述uwb标签的请求信号接收时刻，以及所述uwb标签的响应信号发送时刻；
[0125]
基于所述请求信号发送时刻、所述请求信号接收时刻、所述响应信号发送时刻和所述响应信号接收时刻进行计算，计算得到所述任一uwb基站与所述uwb标签之间的相对距离。
[0126]
基于上述任一实施例，所述任一uwb基站与所述uwb标签之间的相对距离的计算公式如下所示：
[0127]
d＝c*t；
[0128]
其中，d为所述任一uwb基站与所述uwb标签之间的相对距离，c为光速，t＝[(t4-t1)-(t3-t2)]/2，t4为所述响应信号接收时刻，t1为所述请求信号发送时刻，t3为所述响应信号发送时刻，t2为所述请求信号接收时刻。
[0129]
基于上述任一实施例，该获取模块还用于：
[0130]
基于所述各uwb基站的离地高度和各所述相对距离，确定所述各uwb基站与所述uwb标签之间的水平距离；
[0131]
基于所述各uwb基站的坐标和各所述水平距离，以及三边定位算法，确定所述第一定位数据。
[0132]
基于上述任一实施例，该融合模块还用于：
[0133]
采用无迹卡尔曼滤波算法，对所述第一定位数据和所述第二定位数据进行融合，得到所述目标列车的定位数据。
[0134]
图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(communications interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行列车定位方法，该方法包括：获取超宽带uwb模块的第一定位数据，并获取惯性导航系统ins模块的第二定位数据，所述uwb模块包括部署于目标列车的uwb标签和至少三个部署于列车轨道沿线的uwb基站，所述ins模块部署于所述目标列车；对所述第一定位数据和所述第二定位数据进行融合，得到所述目标列车的定位数据。
[0135]
此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以
使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0136]
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的列车定位方法，该方法包括：获取超宽带uwb模块的第一定位数据，并获取惯性导航系统ins模块的第二定位数据，所述uwb模块包括部署于目标列车的uwb标签和至少三个部署于列车轨道沿线的uwb基站，所述ins模块部署于所述目标列车；对所述第一定位数据和所述第二定位数据进行融合，得到所述目标列车的定位数据。
[0137]
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的列车定位方法，该方法包括：获取超宽带uwb模块的第一定位数据，并获取惯性导航系统ins模块的第二定位数据，所述uwb模块包括部署于目标列车的uwb标签和至少三个部署于列车轨道沿线的uwb基站，所述ins模块部署于所述目标列车；对所述第一定位数据和所述第二定位数据进行融合，得到所述目标列车的定位数据。
[0138]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0139]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0140]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。