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基于北斗/SINS融合的列车定位方法研究
| 论文题名： | 基于北斗/SINS融合的列车定位方法研究 |
| 关键词： | 列车组合定位;北斗卫星导航系统;多传感器;数据融合;捷联惯导;权重因子;运行控制系统 |
| 摘要： | 在列车运行控制系统中，列车定位扮演着十分重要的角色，获得列车实时可靠位置是列控系统进行控制决策的前提。北斗卫星导航系统是我国自主研发的全球定位系统，把北斗系统应用于列车定位领域是列控系统向智能化和信息化发展的需要。列车运行线路环境多样，存在各种隧道和峡谷等卫星信号衰弱环境，仅仅依赖北斗卫星导航系统进行定位无法达到列车运行控制系统对定位精度的要求，而利用不同的列车定位传感器数据进行多源信息融合，可以得到更加精确可靠的列车定位结果。 论文首先介绍了基于卫星导航的列车自主定位研究现状，并在对列车自主定位方法进行总结分析基础上，提出基于北斗/SINS(Strapdown Inertial NavigationSystem，捷联惯性导航系统)融合的列车定位方法。针对组合定位信息来自不同传感器的情况，提出一种北斗定位系统与惯性导航系统时间同步及延时补偿方法。 针对北斗系统在卫星信号下降时输出定位结果包含较大误差的情况，提出基于权重选择的列车定位数据融合策略，推导了权重因子WDOP计算公式，并通过实验验证了权重因子对系统误差的跟踪性以及选择式系统结构对列车定位系统定位精度的提高效果。 为解决在隧道、峡谷等北斗定位失效场景下的列车自主定位问题，论文分析了列车定位子系统误差模型，结合不同子系统的特征，设计了北斗/SINS/ODO（Odometer，里程计）信息融合的列车组合定位方法。 最后，为了验证本文提出的方法，论文设计构建了北斗/SINS列车组合定位系统验证平台，并在青藏线进行了现场实验验证。实验结果表明，论文提出的基于北斗/SINS融合的列车定位方法能提供可靠的位置信息，为列车运行控制系统提供较高精度的列车定位数据。 |
| 作者： | 张宇阳 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 蔡伯根 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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