基于Vxworks列車組合定位系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著我國的鐵路事業(yè)不斷向著高速化、穩(wěn)定化的方向發(fā)展，對列車的精確定位及合理調(diào)度、確保行車安全是至關(guān)重要的。目前，我國傳統(tǒng)列車定位方式比較單一，運行成本高，而且安裝的設(shè)備有可能遭到損壞，同時受環(huán)境的影響較大，無法為列車實現(xiàn)精確定位，導(dǎo)致了行車的安全隱患。針對列車傳統(tǒng)方式的缺陷，利用GPS定位系統(tǒng)輔助參與列車定位，這樣能夠為列車提供高精度的定位信息，有利于實現(xiàn)列車的綜合調(diào)度，確保行車安全。
　　本文首先在對GPS定位、DR定位以及GI

2、S定位原理研究的基礎(chǔ)上，分析了鐵路GIS輔助DR定位的方法，針對該方法的局限性，將GPS定位方法與之相結(jié)合，組合成GPS/DR/GIS組合定位算法，同時利用查詢/應(yīng)答器對特殊地點實現(xiàn)定位修正，進一步提高定位精度。然后對列車組合定位濾波算法進行研究，重點分析了卡爾曼濾波算法，非線性的卡爾曼濾波算法以及聯(lián)邦卡爾曼濾波算法，并利用聯(lián)邦濾波器結(jié)構(gòu)來設(shè)計組合定位系統(tǒng)，以及對組合系統(tǒng)進行狀態(tài)方程的建模和各子系統(tǒng)觀測方程的建模。最后利用MATLAB軟

3、件對組合系統(tǒng)進行仿真，通過分析與對比，可以看出GPS子系統(tǒng)的定位誤差基本維持在+20m到-20m之間，相對穩(wěn)定，而DR子系統(tǒng)的誤差隨時間而累積，采用組合定位方式，其定位誤差基本維持在+10m到-10m之間，相比較于GPS與DR子系統(tǒng)單獨定位時，定位精度明顯提高。因此，采用信息融合的組合定位方式有利于提高系統(tǒng)的定位精度。
　　最后在分析了嵌入式構(gòu)成和特點的基礎(chǔ)上，選擇采用VxWorks嵌入式系統(tǒng)及其開發(fā)工具對組合系統(tǒng)進行設(shè)計，首先建