列車組合定位系統(tǒng)多傳感器信息預處理技術研究.pdf

1、實時的列車位置信息是列車運行控制的基礎，而列車組合定位方法是提高列車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不同的融合算法做比較和評估，必須對多傳感器信息的預處理方法進行研究。 本論文首先研究了慣性傳感器(陀螺儀、加速度計等)數(shù)據(jù)的傳輸以及解算延遲問題，并對這些延遲進行了補償，在此基礎上對不同傳感器組合進行了同步處理，實現(xiàn)了G

2、PS/GPS、GPS/IMU、GPS/ODO之間的信息同步；論文對不同的信號降噪方法進行了對比，根據(jù)列車定位傳感器的信號特點，確定采用小波分析的方法來處理傳感器噪聲干擾；在比較幾種不同小波基函數(shù)降噪效果的基礎上，論文采用db4小波多層分解的方法對慣性傳感器進行降噪濾波；根據(jù)信號和噪聲在不同尺度上的傳播特性：信號隨尺度的增加而加強，而噪聲隨尺度的增加而減弱，論文提出了一種改進的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處理器為核心開發(fā)了一種基于全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、慣性測量單元(IMU)以及里程計(ODO)的通用列車組合定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和預處理的實驗平臺。為了驗證本文所提出的信息同步及信號降噪方法的有效性，利用該平臺在北京局三家店調車場和青藏線玉珠峰．昆侖山隧道段進行了現(xiàn)場測試，并對采集的數(shù)據(jù)進行了Matlab仿真。結果表明，在使用相同的融合算法時，經過本文所提出