北斗授时如何让动车组实现分秒不差精准运行
来源:科技日报
科技日报记者 何亮
凌晨两点,南昌西动车组运用一所检修库内灯火通明。“接触网已断电,安全措施准备完毕,申请登顶!”确认许可后,国铁南昌局电务段南昌西车载设备车间工长曹准与工友拎起工具包,一前一后利落地登上动车组车顶,对北斗天线进行全面“体检”。
流线型车头之上,一对“犄角”静静矗立。“可别小看这两个天线,它们就像一对灵敏的‘耳朵’,用来接收北斗卫星发来的信号。”曹准弓下身子,手持强光手电,目光扫过天线的每一处,排查着一切可能存在的“外伤”。
春运启动,列车南来北往,历经冰雪打击后,天线容易出现裂纹或发生剥落。随即,曹准取出一台无线智能测试仪,对北斗天线进行功能检测。“测试仪虽然其貌不扬,但是能有效‘捕捉’到天线和卫星之间的‘对话’。”他紧盯着仪器屏幕上跳动的时间码流与信号波形,不时调整探头角度,确保天线处于最佳状态。
“天线接收到的卫星信号质量,直接决定着列车运行控制的精准程度。”曹准告诉科技日报记者,动车组列控系统如同列车运行的“大脑”,车载北斗系统则能为“大脑”提供精准授时。“这好比给‘大脑’设定了统一节拍,指挥着动车组制动、牵引等系统步调一致,分秒不差地协同工作。”
春运前期,南昌电务段对管内100余列动车组进行升级,全面换装为我国自主研发的车载北斗系统。新系统支持5G频段,定位精度提升60%,还能自动为各车载设备精准授时,精度可达20纳秒级别。“即便列车穿山越隧,也能保持‘耳聪目明’,运行更加稳定。”曹准的语气里透着自豪。
约40分钟后,车顶作业完毕。曹准与工友钻进动车组驾驶室,对列车超速防护系统(ATP)设备进行检修。
“列车该跑多快、前方有无弯道,这些信息会由ATP实时告知司机。”作为北斗系统的核心应用终端,ATP可通过速度传感器和车身应答器等设备,实时接收北斗天线发来的无线信号及地面生成的电磁信号,精准计算出动车当前速度、位置等参数,时刻为动车组精准“导航”。
长期运行,ATP设备会累积大量“缓存数据”。曹准打开专用电脑,熟练地为其更新数据、清理日志。随着模拟测试启动,屏幕上一连串绿色“正常”提示接连亮起。
“以往依赖传统GPS,一辆车检修下来要两个小时。如今,依托北斗系统,行车数据能实时回传到后台分析室,我们不用再抱着设备跑上跑下,至少省出25分钟。”曹准说。
抢出来的每一分钟,都能让列车更早、更安全地投入下一趟旅程。春运期间,铁路部门开行夜间高铁、加开热门线路列车,曹准所在的工区每天要完成50余台动车组车载设备检查维护,工作量较平日几乎翻了一倍。
清晨6时,随着最后一趟列车维护完毕,曹准与工友依次走下车辆。在他们身后,一列列经过精细检修的动车组正陆续驶出库房,迎着朝阳奔向祖国各地,守护万千旅客的平安归途。
(国铁南昌局供图)
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