基于北斗—INS組合的鐵路站場(chǎng)列車定位方法研究.pdf

1、列車定位系統(tǒng)是列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的重要組成部分，位置信息是列控系統(tǒng)進(jìn)行控制決策的主要參考信息之一，而基于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)的列車自主定位是列車運(yùn)行控制系統(tǒng)信息化、智能化發(fā)展的現(xiàn)實(shí)要求。鐵路站場(chǎng)是列車運(yùn)行的重要環(huán)境，站內(nèi)復(fù)雜眾多的線路與半封閉的衛(wèi)星可視條件使單純基于衛(wèi)星導(dǎo)航的自主定位無法滿足定位可靠性與連續(xù)性的應(yīng)用需求，需要更有效的定位方法。本文針對(duì)列車在站場(chǎng)環(huán)境下自主定位的需求與實(shí)現(xiàn)瓶頸，應(yīng)用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)、MEMS慣性

2、傳感器等新技術(shù)，討論了基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)組合的定位系統(tǒng)在站場(chǎng)環(huán)境下的定位方法。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴組合定位實(shí)現(xiàn)方法的設(shè)計(jì)。結(jié)合定位需求，提出并詳細(xì)闡述了基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與MEMS捷聯(lián)慣導(dǎo)的組合定位方法的功能框架與工作邏輯，為文中組合定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供指導(dǎo)。⑵列車站內(nèi)軌道占用的識(shí)別方法。針對(duì)衛(wèi)星定位的水平精度不足以進(jìn)行站內(nèi)平行股道下列車軌道占用識(shí)別的問題，設(shè)計(jì)了采用陀螺儀輔助的識(shí)別方法，依據(jù)陀螺

3、儀提供的列車運(yùn)動(dòng)的航向角速度信息，結(jié)合站場(chǎng)線路拓?fù)?，采用句法結(jié)構(gòu)模式識(shí)別的方法進(jìn)行列車進(jìn)路推理，實(shí)現(xiàn)了軌道占用的有效識(shí)別。⑶在衛(wèi)星定位失效條件下的列車自主定位方法。針對(duì)車站半封閉環(huán)境對(duì)衛(wèi)星定位結(jié)果有效性的影響，設(shè)計(jì)了基于捷聯(lián)慣導(dǎo)輔助的列車定位方法，以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定位失效條件下定位數(shù)據(jù)的持續(xù)輸出，保證列車全時(shí)定位。探索了捷聯(lián)慣導(dǎo)的定位誤差以及誤差修正方法，采用Kalman濾波器實(shí)現(xiàn)捷聯(lián)慣導(dǎo)在不同限制條件下的零速校正，保證捷聯(lián)慣導(dǎo)定位結(jié)果的有效