基于Vxworks列車組合定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著我國(guó)的鐵路事業(yè)不斷向著高速化、穩(wěn)定化的方向發(fā)展，對(duì)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(guó)傳統(tǒng)列車定位方式比較單一，運(yùn)行成本高，而且安裝的設(shè)備有可能遭到損壞，同時(shí)受環(huán)境的影響較大，無(wú)法為列車實(shí)現(xiàn)精確定位，導(dǎo)致了行車的安全隱患。針對(duì)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?yàn)榱熊囂峁└呔鹊亩ㄎ恍畔?，有利于?shí)現(xiàn)列車的綜合調(diào)度，確保行車安全。
　　本文首先在對(duì)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(duì)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(shí)利用查詢/應(yīng)答器對(duì)特殊地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)定位修正，進(jìn)一步提高定位精度。然后對(duì)列車組合定位濾波算法進(jìn)行研究，重點(diǎn)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(lái)設(shè)計(jì)組合定位系統(tǒng)，以及對(duì)組合系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)方程的建模和各子系統(tǒng)觀測(cè)方程的建模。最后利用MATLAB軟

3、件對(duì)組合系統(tǒng)進(jìn)行仿真，通過(guò)分析與對(duì)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(duì)穩(wěn)定，而DR子系統(tǒng)的誤差隨時(shí)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(dú)定位時(shí)，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(diǎn)的基礎(chǔ)上，選擇采用VxWorks嵌入式系統(tǒng)及其開(kāi)發(fā)工具對(duì)組合系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先建