【摘 要】
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随着轨道交通的发展,传统的导航方式已经无法满足复杂环境下列车对导航系统的要求。针对极端条件下卫星导航失效的情况,本文提出了以捷联惯性导航为基础的多源信息融合组合导
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随着轨道交通的发展,传统的导航方式已经无法满足复杂环境下列车对导航系统的要求。针对极端条件下卫星导航失效的情况,本文提出了以捷联惯性导航为基础的多源信息融合组合导航算法。论文的主要研究内容如下:1、研究惯性/测速仪组合导航算法。考虑惯性器件相对于载体的安装误差、激光多普勒测速仪比例因子误差、激光多普勒测速仪相对于惯性器件的杆臂误差,推导惯性/测速仪组合误差模型和量测方程。对惯性/测速仪组合进行算法仿真和实验验证。2、研究图像匹配定位、定速算法。在列车行进的路线旁设置人工标志物,通过高速相机识别标志物获取当前时刻的位置,同时根据连续两帧图片相对位置变化计算出列车的速度。对惯性/图像匹配算法进行仿真,分析在卫星导航失效的情况下,惯性/测速仪/图像匹配组合取代惯性/卫星组合的可行性。3、研究联邦滤波算法。对基于联邦滤波的惯性/卫星/测速仪组合导航算法进行仿真,联邦滤波器采用容错性能最高的结构。仿真卫星导航、测速仪出现故障,分析故障检测与隔离算法的可靠性。仿真和车载实验可以证明:在没有卫星导航的条件下,轨道交通使用多源信息融合组合导航系统仍然可以获取高精度的姿态、位置信息。
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