第２３卷第１期基于多传感器信息融合的列车定位方法研究

研究与开发

２００

Ｓ，仿真中为了对实际ＩＰＳ定位系统误差进行

简化，假设列车所行使的轨道在一定时间内是平坦的且初始位置一定，说明与ＩＰＳ定位系统相关的列车纬度、经度、高度误差均可忽略不计，设该列车以东向７５ｋｍ／ｈ速度匀速行驶，ＧＰＳ单独定位时接收机位置误差均方差为８ｍ，速度误差均方差为０．３ｍ／ｓ，ＤＲ系统单独定位时陀螺仪漂移均方差为Ｏ．２。／ｈ，里程表输出误差取０．１

ｍ，

ＩＰＳ单独定位时加速度偏置量取１０。ｇ。

图３为所得到的定位误差曲线，从仿真结果可见，采用基于联邦滤波器的ＧＰＳ／ＤＲ／ＩＰＳ融合定位方法后，车辆定位精度比其各自单独定位时有明显改进，ＧＰＳ／ＤＲ／ＩＰＳ组合导航显著的抑制了ＩＰＳ的输出误差随时间明显发散的趋势，改善了各自单独定位出现的误差积累，提高了定位精度和整个系统对的容错性与可靠性。

∞

∞

ｏ

加Ｏ

５０

１００

１５０

２００

一一∞

∞

ｏ

加

Ｏ

５０

１００

１５０２００

０５０１００

１５０

２００

图３定位误差比较图

万方数据

４结束语

本文研究了以多传感器信息融合技术为基础的列车定位方法，建立了联邦卡尔曼滤波的ＧＰＳ／ＩＰＳ／ＤＲ组合模型，并通过ＭＡＴＬＡＢ仿真平台进行了验证，结果表明了ＧＰＳ／ＩＰＳ／ＤＲ融合测速定位的可行性，保证了列车定位误差不随时间增长而积累，有效地提高了城市轨道交通列车定位的精度和定位系统的可靠性。

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责任编辑徐侃春