基于北斗—INS組合的鐵路站場列車定位方法研究.pdf

1、列車定位系統(tǒng)是列車運行控制系統(tǒng)的重要組成部分，位置信息是列控系統(tǒng)進行控制決策的主要參考信息之一，而基于衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GNSS)的列車自主定位是列車運行控制系統(tǒng)信息化、智能化發(fā)展的現(xiàn)實要求。鐵路站場是列車運行的重要環(huán)境，站內復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)星導航的自主定位無法滿足定位可靠性與連續(xù)性的應用需求，需要更有效的定位方法。本文針對列車在站場環(huán)境下自主定位的需求與實現(xiàn)瓶頸，應用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BDS)、MEMS慣性

2、傳感器等新技術，討論了基于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)與慣性導航系統(tǒng)(INS)組合的定位系統(tǒng)在站場環(huán)境下的定位方法。
　　本研究主要內容包括：⑴組合定位實現(xiàn)方法的設計。結合定位需求，提出并詳細闡述了基于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)與MEMS捷聯(lián)慣導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)的實現(xiàn)提供指導。⑵列車站內軌道占用的識別方法。針對衛(wèi)星定位的水平精度不足以進行站內平行股道下列車軌道占用識別的問題，設計了采用陀螺儀輔助的識別方法，依據陀螺

3、儀提供的列車運動的航向角速度信息，結合站場線路拓撲，采用句法結構模式識別的方法進行列車進路推理，實現(xiàn)了軌道占用的有效識別。⑶在衛(wèi)星定位失效條件下的列車自主定位方法。針對車站半封閉環(huán)境對衛(wèi)星定位結果有效性的影響，設計了基于捷聯(lián)慣導輔助的列車定位方法，以實現(xiàn)衛(wèi)星定位失效條件下定位數(shù)據的持續(xù)輸出，保證列車全時定位。探索了捷聯(lián)慣導的定位誤差以及誤差修正方法，采用Kalman濾波器實現(xiàn)捷聯(lián)慣導在不同限制條件下的零速校正，保證捷聯(lián)慣導定位結果的有效