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GPS/ZigBee技术在现代有轨电车定位系统中的应用研究
| 论文题名： | GPS/ZigBee技术在现代有轨电车定位系统中的应用研究 |
| 关键词： | 有轨电车;组合定位;全球定位系统;紫峰协议;卡尔曼滤波 |
| 摘要： | 随着科技水平的提升，现代有轨电车被越来越多地国家开发应用。现代有轨电车作为一类新兴的交通工具，比之传统的有轨电车，它本身拥有运量大、环境友好和智能化水平高等诸多优点。但是要使现代有轨电车的各个运行控制子系统的运行高效可靠，就要为电车提供高效可靠，实时精确的定位信息。 现代有轨电车的定位系统存在定位盲区，影响电车的运营效率。论文根据现代有轨电车运行控制系统的结构，结合实际运营情况，确定了电车GPS/ZigBee(Global Positioning System and ZigBee,全球定位系统与紫峰协议)组合定位的方案。在此基础上，对现代有轨电车电车定位系统进行了研究，并实现定位系统的功能仿真。 首先，分析定位系统中各硬件的原理与特点。论文描述了实现ZigBee设备定位和GPS卫星定位的原理和方法，主要研究两点：ZigBee定位设备基于RSSI(Received Signal Strength Indication，接收信号强度指示)的定位原理和实现方法，以及对$GPGGA数据的处理，该定位数据是由GPS接收机获得的。 其次，为了更直接地实现组合定位系统的定位功能，采用TI公司生产的CC2430/31 ZigBee芯片作为定位节点主控芯片，建立ZigBee无线定位网络；之后采用CC2431内部自带的定位引擎完成ZigBee设备的定位；连接GPS接收机与ZigBee协调器节点以用来得到GPS的定位信息；利用所有组合定位的设备，实现对盲节点的定位，也就实现了电车的定位。并选择某特定情况进行定位实验，实验结果表明，该方法是能够达到预期效果的。根据定位系统数据的特点，分析电车组合定位定位系统输出的定位数据，利用联邦卡尔曼滤波算法，对现代有轨电车GPS/ZigBee组合定位系统中卡尔曼滤波器的输出进行调整，提高电车的定位精度，保障行车安全。 最后，以某市现代有轨电车一号线的现场定位数据为背景，对整个现代有轨电车定位系统进行功能仿真。现代有轨电车定位系统的仿真能对电车控制流程进行合理性的调整，也为今后现代有轨电车整个系统仿真的完成奠定一定的基础。 |
| 作者： | 武文平 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 王瑞峰;蒋博海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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