在鐵路運(yùn)輸當(dāng)中,單純的衛(wèi)星定位或慣性定位均無(wú)法提供更高的精度。因此,提出一種高精度的RTK-GPS和慣性平臺(tái)相組合的定位導(dǎo)航系統(tǒng),系統(tǒng)主要包括衛(wèi)星接收基站、傳感器輸入部分、狀態(tài)檢測(cè)部分、數(shù)據(jù)融合部分和定位數(shù)據(jù)輸出部分。在整體系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)融合部分采用卡爾曼;傳感器輸入部分采用結(jié)合無(wú)損變換的粒子群算法改進(jìn)的自適應(yīng)RLS濾波;利用組合導(dǎo)航過(guò)程,對(duì)數(shù)據(jù)融合誤差糾正方程進(jìn)行學(xué)習(xí),在衛(wèi)星失鎖情況中,利用學(xué)習(xí)結(jié)果持續(xù)對(duì)慣性測(cè)量單元濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。對(duì)提出的數(shù)據(jù)融合算法和組合導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行半實(shí)物驗(yàn)證和實(shí)物測(cè)試,結(jié)果表明:在有復(fù)雜干擾的列車(chē)運(yùn)行環(huán)境中,在該算法和系統(tǒng)的配合下,可以基本滿足較高精度的列車(chē)實(shí)時(shí)定位,在工程中具有一定的適應(yīng)性和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 

【文章來(lái)源】：鐵道學(xué)報(bào). 2020,42(10)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

圖1 粒子群優(yōu)化λ流程

列車(chē)組合定位系統(tǒng)主要介紹其中的組合測(cè)量系統(tǒng),該系統(tǒng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。該套組合測(cè)量系統(tǒng)主要包括:GPS基準(zhǔn)站,用于做出載波相位差分信息,在實(shí)際鐵路運(yùn)行中可以考慮廣域多基準(zhǔn)站模式;車(chē)載GNSS接收機(jī),用于接受車(chē)載GPS信號(hào),并做差分處理;IMU慣性測(cè)量平臺(tái),作為無(wú)源測(cè)量端,用于輸出慣性測(cè)量信息。其中,GNSS接收機(jī)和衛(wèi)星基準(zhǔn)站均采用GNSS衛(wèi)星信號(hào)接收板卡,而慣性傳感器則采用的是低成本高可靠性的9軸MEMS傳感器。在實(shí)際的列車(chē)組合定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,可以根據(jù)自身實(shí)際需求,采用不同傳感器、加入系統(tǒng)參考部分,依據(jù)不同策略形成多種不同的列車(chē)組合定位系統(tǒng),最后根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行評(píng)估之后再做出實(shí)際設(shè)計(jì)。GNSS接收機(jī)在經(jīng)過(guò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)之后,和IMU測(cè)量單元輸出的信息匯總在中央處理單元當(dāng)中,通過(guò)信息融合板卡進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,最后輸出到車(chē)載定位計(jì)算機(jī)當(dāng)中顯示。

列車(chē)組合定位系統(tǒng)從功能角度包括了衛(wèi)星信息輸出部分、慣性平臺(tái)信息輸出部分、衛(wèi)星狀態(tài)監(jiān)測(cè)部分以及數(shù)據(jù)融合部分。列車(chē)組合定位系統(tǒng)流程見(jiàn)圖3。衛(wèi)星信息輸出部分。主要在接收基準(zhǔn)站信號(hào)后輸出實(shí)時(shí)差分信號(hào),或是通過(guò)自身車(chē)載衛(wèi)星信號(hào)接收天線輸出單點(diǎn)定位結(jié)果。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種快速高精度GPS組合定位方法研究[J]. 王迪,陳光武,楊廳.  鐵道學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]一類區(qū)間多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法[J]. 章恩澤,吳益飛,陳慶偉.  控制與決策. 2014(12)
[3]基于矢量跟蹤的GPS/INS深耦合列車(chē)自主定位算法研究[J]. 嚴(yán)細(xì)輝,蔡伯根,寧濱,上官偉.  鐵道學(xué)報(bào). 2014(01)
[4]一種慣性測(cè)量與距離組合的定位修正方法研究[J]. 任春華,陳燦,王滿喜,路永樂(lè),黎蕾蕾.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2013(11)
[5]基于最小分辨率的MEMS陀螺漂移抑制方法研究[J]. 翁海詮,任春華,張敬棟,楊佳蒙,趙巧宏.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2011(10)
[6]Integrity assurance of GNSS-based train integrated positioning system[J]. LIU Jiang 1,2 , TANG Tao 1* , GAI BaiGen 2 , WANG Jian 1,2 & CHEN DeWang 1 1 State Key Laboratory of Rail Traffic Control and Safety, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China; 2 School of Electronic and Information Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China.  Science China（Technological Sciences）. 2011(07)
[7]現(xiàn)代鐵路列車(chē)跟蹤與定位技術(shù)的研究[J]. 張?jiān)?張洪宇.  鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2011(04)
[8]低成本列車(chē)組合定位系統(tǒng)容錯(cuò)算法設(shè)計(jì)[J]. 劉江,蔡伯根,唐濤,王劍,上官偉.  鐵道學(xué)報(bào). 2011(01)
[9]利用偽距差分法進(jìn)行GPS測(cè)速[J]. 吳富梅,肖云.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2010(09)
[10]基于二乘二取二的全電子計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)[J]. 陳光武,范多旺,魏宗壽,方亞非.  中國(guó)鐵道科學(xué). 2010(04)



本文編號(hào)：3473393