张亚忠

国内外对于卫星导航的仿真主要集中在射频信号的处理上，对于轨迹仿真的研究也基本集中在航空领域。北京交通大学是国内最早将卫星导航系统运用在列车运行轨迹仿真的单位，其仿真方法主要有2种：一种是采用国外的卫星信号发生器和simGEN软件，将现场采集的铁路NMEA数据导入，生成列车运行的卫星射频信号［1］，这种方法能从信号端进行模拟，更为真实，但设备昂贵、成本较高；另一种方法是使用软件模拟，软件中直接将现场采集的列车运行卫星轨迹数据作为基础数据库，通过读取数据或者是将邻近2点看成直线生成导航数据［2］，这种方法成本较低，但是弊端也很明显，需要的数据量较大［3］，且只能模拟列车匀速运行的情况。

由于青藏铁路ITCS系统采用了卫星导航系统作为定位方式，为了便于研发，需要在实验室环境下搭建低成本模拟卫星导航的列车运行轨迹仿真平台。

1 总体架构

列车运行轨迹仿真平台包括列车接口仿真子系统、轨旁仿真子系统和GNSS仿真模拟器［4］，其总体架构见图1。

图1中，列车接口仿真子系统提供机车接口和司机操作模拟功能，测试人员可以通过列车接口仿真子系统添加列车，并对仿真列车进行手柄控制、加减速、机车风压设置等操作。列车接口仿真子系统通过网口将列车初始位置及列车状态信息发送给轨旁仿真子系统，同时通过前台界面显示仿真列车的速度、加速度以及与车载设备交互的机车接口等信息。……