發(fā)布時(shí)間：2024-05-10 20:35

　　隨著高速列車(chē)速度的不斷提升,鐵路運(yùn)營(yíng)部門(mén)對(duì)列車(chē)安全運(yùn)行的要求也相應(yīng)的提高。列車(chē)定位是列控系統(tǒng)控制列車(chē)運(yùn)行、保障行車(chē)安全、提升鐵路運(yùn)輸效率的關(guān)鍵技術(shù),然而傳統(tǒng)的列車(chē)定位方式過(guò)于依賴(lài)地面軌旁設(shè)備,已經(jīng)不能滿(mǎn)足未來(lái)列控系統(tǒng)對(duì)定位的需求。因此,本文結(jié)合下一代列控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)及相應(yīng)的定位需求,提出了基于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)、航位推算(DR)和LTE-R的列車(chē)組合定位方法,并以提高列車(chē)組合定位的精度和可靠性為目標(biāo),對(duì)相關(guān)信息融合算法進(jìn)行了研究。首先,論文對(duì)列車(chē)組合定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及定位流程進(jìn)行了說(shuō)明,并對(duì)GNSS和DR的定位原理及誤差模型進(jìn)行了研究。根據(jù)鐵路沿線LTE-R通信基站分布特點(diǎn),給出了基于信號(hào)到達(dá)時(shí)間差(TDOA)測(cè)量值和軌道線路信息實(shí)現(xiàn)列車(chē)無(wú)線定位的方法及相應(yīng)的列車(chē)位置解算過(guò)程。其次,在研究組合定位信息融合方法的過(guò)程中,針對(duì)列車(chē)在加速、減速、轉(zhuǎn)彎等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變換過(guò)程中存在定位精度較低、穩(wěn)定性差的問(wèn)題,研究了基于交互式多模型的信息融合算法,即交互式多模型容積卡爾曼濾波(IMM-CKF)。同時(shí),為了提高列車(chē)組合定位的容錯(cuò)能力,將交互式多模型算法與聯(lián)邦濾波結(jié)合,研究了基于聯(lián)邦交互式多模...

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 列車(chē)組合定位國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)
    1.3 論文研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)
第2章 GNSS/DR/LTE-R列車(chē)組合定位系統(tǒng)
    2.1 GNSS定位
        2.1.1 GNSS信號(hào)觀測(cè)量
        2.1.2 GNSS定位誤差分析
        2.1.3 GNSS定位原理
    2.2 DR定位
        2.2.1 DR定位原理
        2.2.2 DR傳感器誤差分析
    2.3 LTE-R定位
        2.3.1 無(wú)線定位方法概述
        2.3.2 基于LTE-R的列車(chē)定位原理
        2.3.3 LTE-R定位誤差分析
    2.4 組合定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    2.5 列車(chē)組合定位的信息融合
        2.5.1 信息融合結(jié)構(gòu)
        2.5.2 信息融合過(guò)程
    2.6 本章小結(jié)
第3章 列車(chē)組合定位信息融合算法
    3.1 基礎(chǔ)信息融合算法
        3.1.1 信息融合算法分析
        3.1.2 容積卡爾曼濾波
    3.2 交互式多模型算法
        3.2.1 IMM算法原理及流程
        3.2.2 IMM的模型集設(shè)計(jì)
        3.2.3 基于IMM的組合定位系統(tǒng)建模
    3.3 聯(lián)邦交互式多模型算法
        3.3.1 聯(lián)邦濾波器原理
        3.3.2 信息融合模式
        3.3.3 聯(lián)邦I(lǐng)MM算法流程
    3.4 列車(chē)組合定位的聯(lián)邦濾波器設(shè)計(jì)
        3.4.1 聯(lián)邦濾波器結(jié)構(gòu)
        3.4.2 故障檢測(cè)與系統(tǒng)重構(gòu)
        3.4.3 子濾波器系統(tǒng)模型
    3.5 本章小結(jié)
第4章 列車(chē)組合定位仿真設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.1.1 仿真系統(tǒng)總體架構(gòu)
        4.1.2 仿真系統(tǒng)界面
        4.1.3 仿真系統(tǒng)功能
    4.2 主要功能模塊實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 列車(chē)運(yùn)動(dòng)仿真模塊
        4.2.2 GNSS仿真模塊
        4.2.3 DR仿真模塊
        4.2.4 LTE-R仿真模塊
        4.2.5 信息融合模塊
    4.3 本章小結(jié)
第5章 信息融合算法驗(yàn)證
    5.1 交互式多模型算法驗(yàn)證
    5.2 不同定位方式誤差比較
    5.3 基于聯(lián)邦濾波的列車(chē)組合定位容錯(cuò)驗(yàn)證
        5.3.1 基于聯(lián)邦濾波的定位誤差分析
        5.3.2 GNSS故障時(shí)的容錯(cuò)驗(yàn)證
        5.3.3 LTE-R故障時(shí)的容錯(cuò)驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及研究成果



本文編號(hào)：3968984