文档介绍：北京交通大学
硕士学位论文
多传感器信息融合的列车测速定位实验平台的研究
姓名:王少伟
申请学位级别:硕士
专业:交通信息工程及控制
指导教师:唐涛
20060301
数据处理和鴚设计人机界面的两大优势,利用鏥正隡獴的摘要根据试验需要,本文利用虚拟仪器设计软件閂正仁迪至烁貌馑俣ㄎ本文首先简述了列车测速定位技术及其发展,多传感器信息融合的优势,并介绍了国外基于多传感器融合的列车测速定位的研究情况。在此基础上,利用虚拟仪器开发工具匝孕猩杓坪褪迪至硕啻ǜ衅餍畔⑷诤涎芯康牧谐挡馑俣位软硬件实验平台,并通过试验证明了该平台具有良好的性能。基于硬件和信息冗余的原则,本文提出了采用惯性测量单元、电子罗盘、陀螺仪、佬墙邮栈约袄锍碳谱魑A谐挡馑俣ㄎ皇笛槠教ǖ拇ǜ衅髯楹稀8据传感器的体积和接口等特性,选用了适当的便携式机箱和工控机,完成了机箱内传感器的合理布局和接口设计。在硬件的实现过程中,采用了两套电源的供电模式,并考虑了硬件抗干扰的问题。实验平台的软件功能。利用【矗的优势,设计了良好的人机操作界面。为给多传感器融合的列车测速定位研究提供必要的可靠数据,本文利用Ⅲ的相关技术实现了软件实验平台的数据预处理功能,包括数据的实时采集、同步显示、完整存储等。在数据存储设计中,为便于后续研究对数据的比较分析,我们定义了统一的数据记录格式,并设计了时间戳标识。最后基于邛,进行接口,实现了数据后处理模块设计以及卡尔曼滤波融合的简单研究。在完成测速定位软硬件平台的基础上,本文针对实验平台的性能以及传感器工作状况进行了大量的试验,改进并提高了软硬件平台的性能。文中通过长时间定点的试验说明了测速定位平台的稳定性以及数据采样的连续性和可靠性,并通过对铁路现场所得试验数据的分析,说明了所用的传感器工作正常,且传感器获得的数据具有较好的可比性,为下一步传感器融合研究奠定了可靠的基础。关键词:多传感器融合;列车定位;皇荽北京交通大学硕士学位论文
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选题的背景和意义由蚧谕ㄐ诺牧谐翟诵锌刂葡低翴胺⒄埂列车狈俣ㄎ皇橇谐翟诵锌刂葡低场的重要组成部分。传感器融合技术“墓泛应用使我们能够采用多种传感器的组合方式,利用不同传感器的优势,取长补短为系统提供更可靠、更精确的信息,而这正是我们采用多传感器融合方式实现列车测速定位的重要原因。本文搭建的列车测速定位实验平台将为基于多传感器融合方式的列车定位研究提供基础环境。.谐挡馑俣ㄎ患蚪速度和位置信息是列车运行控制系统正常工作,列车安全运行的重要参数。由于被控对象列车处于动态过程中,只有了解到所有列车的位置,速度等信息,才能控制列车的行进、停车、加速和缓行等,从而有效控制列车,获得行车效率和保证行车安全。.列车测速定位发展趋势列车测速定位技术的发展是与列车运行控制系统的发展相适应的。新的安全可靠的歹《车澳俣ㄎ患际醯挠τ没岽俳谐翟诵锌刂葡低车姆⒄购屯晟啤7粗列车测速定技术的落后可能滞后列车运行控制系统的前进步伐。目前,列车运行控制系统的发展趋势是由基于轨道电路的列车运行控制系统在基于轨道电路的列车运行控制系统阶段,由于受制于所采用的通信方法,位于车上的列车运行控制系统无法与地面控制中心进行实时的双向通信,地面控制中心只能通过轨道电路等手段获得列车占用的轨道,并通过轨道电路向列车单向发送允许的速度信息,从而保证追踪运行列车的安全间隔。在这种情况下,
查鹩Υ鹌饔刹檠骱陀Υ鹌髁讲糠肿槌桑灰蠛鹙中在地面道床上铺设应可见,基于查询倥答器和速度传感器的列车测速定位方法与基于轨道电路的列车锄标准的最高等级第三级中,轨道电路将被取消。因此研究询位答器、机车轮轴转速测定法俣却ǜ衅“⒍嗥绽绽状锊馑俜ā⑽佬嵌安装间隔一定距离的查询/应答器作为列车绝对位置的识别,从而减小累积误差。传感器是国内普遍的测速定位方式。对以上单一的列车测速定位技术及其不足“的速度和运行的里程信息。然而,由于轮轨间的相对运动缈兆!啊⒋蚧薄等拇嬖冢沟美锍痰奈蟛罨崴孀攀奔涠龀ぁS谑牵嗣遣捎迷谔费叵运行控制系统是相适应的。在基于通信的列车运行控制系统阶段,随着等车地通信手段的完善,地面控制中心与列车运行控制系统可以进行实时的双向通信,这样地面控制中心可以实时获得列车的速度和位置等信息,而列车运行控制系统也可以从地面控制中心实时地得到