誘導無(wú)線(xiàn)定位系統在行移臺車(chē)上的運用

如圖所示，固定站的地址編碼發(fā)射器以同頻率分時(shí)方式分別將信號送給格雷母線(xiàn)標準線(xiàn)、交義線(xiàn)l、交叉線(xiàn)2，并通過(guò)電磁耦合方式把信號傳送到移動(dòng)站的天線(xiàn)箱。移動(dòng)站的地址編碼接收器按順序接收信號后，將兩對交叉線(xiàn)的信號分別與平行線(xiàn)(標準線(xiàn))信號進(jìn)行相位比較，如果交叉線(xiàn)的信號相位與平行線(xiàn)的信號相位相同，那么定義地址為“0”；如果相位相反，定義地址為“l(fā)”。上圖4中地址l的兩對交叉線(xiàn)的信號相位與平行線(xiàn)的信號相位相同，因此地址1為“00”。地址2中的第一對交叉線(xiàn)的信號相位與平行線(xiàn)的信號相位相同，第二對交叉線(xiàn)的信號相位與平行線(xiàn)的信號相位相反，因此地址2為“01”。
從上面的分析可以看到，格雷母線(xiàn)用一對地址線(xiàn)可以檢測到2個(gè)地址，用二對地址線(xiàn)可以檢測到4個(gè)地址。實(shí)際上，用n對地址線(xiàn)可以檢測到2n個(gè)地址。
根據電磁學(xué)理論：
φ=S*B 其中：φ為磁通量，S為線(xiàn)陶面積，B為電磁強度。
e=N*dφ／dt其中：e為感應電壓，N為線(xiàn)圈的匝數。
理論上講，只要將格雷母線(xiàn)最小步長(cháng)W取得足夠小，格雷母線(xiàn)定位精度就可以做得很高，但在工程上由于格雷母線(xiàn)芯線(xiàn)、天線(xiàn)箱尺寸誤差、機車(chē)擺動(dòng)，磁場(chǎng)分布不均勻性，以及外界干擾等因素，格雷母線(xiàn)最小步長(cháng)W取值受到一定限制。W取得太小，電磁感應面積變小，地址檢測的信噪比低，造成地址不穩定。根據工程經(jīng)驗，W=200毫米較好。
格雷母線(xiàn)最小步長(cháng)W根據定位精度來(lái)確定，電纜長(cháng)度由格雷母線(xiàn)芯線(xiàn)的數量和最小步長(cháng)W確定。一般來(lái)說(shuō)：絕對定位精度μ=W／2 (其中W為格雷母線(xiàn)最小步長(cháng))格雷母線(xiàn)長(cháng)度L=2n*μ(其中n為格雷母線(xiàn)芯線(xiàn)的數量)通過(guò)上面的分析我們知道當格雷母線(xiàn)最小步長(cháng)W=200毫米時(shí)，大地址的檢測精度為：
μ=W／2=200／2=100毫米。
如果格雷母線(xiàn)地址線(xiàn)為10對(G0一G9)，當W=200毫米時(shí)，則格雷母線(xiàn)長(cháng)度為：
L=210*100(毫米)=102．4米。
地址線(xiàn)G0步長(cháng)200毫米，在100毫米開(kāi)始交叉；G1步長(cháng)400毫米，在200毫米開(kāi)始交叉；G2步長(cháng)800毫米，在400毫米開(kāi)始交叉，…；G8步長(cháng)51．2米，在25．6米交叉一次，；G9步長(cháng)102．4米，在51．2米交叉一次。
1．2．2 精密地址
在絕對地址的基礎上，對大地址進(jìn)行細分獲得高精密地址。
精密地址檢測方法是在格雷母線(xiàn)中增加一對地址線(xiàn)L0，LO交叉間隔跟G0一樣，只是錯開(kāi)半個(gè)步長(cháng)，如圖4所示：

與絕對地址一樣，精密地址也分為車(chē)上檢測方式和地上檢測方式。兩種工作方式原理相同，這里以地上檢測方式為例。
如圖5所示，GO，LO兩對線(xiàn)的交叉間距一致，均為200毫米，且錯開(kāi)100毫米，其中R線(xiàn)為標準信號線(xiàn)，不交叉。

當移動(dòng)站的天線(xiàn)箱線(xiàn)圈中通入交變電流時(shí)，地址線(xiàn)GO、L0產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢如下：

V0、V1――電纜芯線(xiàn)G0、LO上感應電動(dòng)勢信號幅度；
dφ0、dφ1――通過(guò)電纜芯線(xiàn)G0、L0的磁通變化量；
N―一格雷母線(xiàn)芯線(xiàn)圈數，在這里N=1；
B――磁場(chǎng)強度；
S――磁場(chǎng)作用在電纜芯線(xiàn)G0、LO上的有效面積；
設S0是磁場(chǎng)作用在芯線(xiàn)GO上的有效面積，S1是磁場(chǎng)作用在芯線(xiàn)LO上的有效面積，H為電纜的寬度，W為格雷母線(xiàn)芯線(xiàn)的最小步長(cháng)。當移動(dòng)站上的天線(xiàn)箱按圖5中方式移動(dòng)時(shí)(移動(dòng)距離為X，X100毫米)。
則： V0=一dφ0／dt=一BdSO／dt=一Bd(HW一2HX)／dt…(4)
V1=一dφl(shuí)／dt=一BdSl／dt=一Bd(2HX)／dt ……(5)
在同一時(shí)間間隔內，由(4)／(5)得：
V0／Vl=W／2X―1 ……(6)
格雷母線(xiàn)安裝好后，當天線(xiàn)箱信號源不變時(shí)，由式(6)可知，當X100毫米范圍內，VO／Vl與X成線(xiàn)性關(guān)系。由于G0、LO的交叉間距相同且錯開(kāi)100毫米，故在100毫米間距的每個(gè)位置總有一個(gè)V0／Vl比值對應，且這個(gè)比值不受環(huán)境噪音和接收信號電平波動(dòng)的影響。