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

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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）