列車(chē)組合定位系統(tǒng)多傳感器信息預(yù)處理技術(shù)研究.pdf

1、實(shí)時(shí)的列車(chē)位置信息是列車(chē)運(yùn)行控制的基礎(chǔ)，而列車(chē)組合定位方法是提高列車(chē)定位精度和可靠性的重要途徑。多傳感器的信息同步程度以及慣性傳感器的噪聲干擾是影響定位精度的重要原因。為了保證組合定位信息融合算法的正確有效以及對(duì)不同的融合算法做比較和評(píng)估，必須對(duì)多傳感器信息的預(yù)處理方法進(jìn)行研究。 本論文首先研究了慣性傳感器(陀螺儀、加速度計(jì)等)數(shù)據(jù)的傳輸以及解算延遲問(wèn)題，并對(duì)這些延遲進(jìn)行了補(bǔ)償，在此基礎(chǔ)上對(duì)不同傳感器組合進(jìn)行了同步處理，實(shí)現(xiàn)了G

2、PS/GPS、GPS/IMU、GPS/ODO之間的信息同步；論文對(duì)不同的信號(hào)降噪方法進(jìn)行了對(duì)比，根據(jù)列車(chē)定位傳感器的信號(hào)特點(diǎn)，確定采用小波分析的方法來(lái)處理傳感器噪聲干擾；在比較幾種不同小波基函數(shù)降噪效果的基礎(chǔ)上，論文采用db4小波多層分解的方法對(duì)慣性傳感器進(jìn)行降噪濾波；根據(jù)信號(hào)和噪聲在不同尺度上的傳播特性：信號(hào)隨尺度的增加而加強(qiáng)，而噪聲隨尺度的增加而減弱，論文提出了一種改進(jìn)的Donoho閾值規(guī)則，在不同的尺度使用不同的閾值；論文所采用的

3、數(shù)據(jù)重構(gòu)方法可為不同融合算法的分析和比較提供更為可靠的數(shù)據(jù)源。 以ARM7處理器為核心開(kāi)發(fā)了一種基于全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、慣性測(cè)量單元(IMU)以及里程計(jì)(ODO)的通用列車(chē)組合定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。為了驗(yàn)證本文所提出的信息同步及信號(hào)降噪方法的有效性，利用該平臺(tái)在北京局三家店調(diào)車(chē)場(chǎng)和青藏線玉珠峰．昆侖山隧道段進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，并對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了Matlab仿真。結(jié)果表明，在使用相同的融合算法時(shí)，經(jīng)過(guò)本文所提出