基于EKF的轨道探伤小车组合定位技术研究

发布时间：2024-05-19 12:50

　　轨道探伤小车是新一代铁路轨道探伤设备,现已具备伤损点自动识别功能,但其定位依赖单一里程计,仍需人工标定来完成伤损点的实时地理位置定位,无法满足伤损定位的精度要求和实现全面自动伤损扫查检测功能的需求。针对铁路线上伤损扫查过程中的自动定位问题,使用扩展卡尔曼滤波(EKF)实现了里程计与全球卫星导航系统(GNSS)的多传感器数据融合,并基于新息自适应估计(IAE)对融合算法作自适应处理,建立GNSS/里程计组合定位模型,以提高探伤小车定位的精确性与可靠性。最后设计开发了硬件板卡,并通过沪杭线上测试实验,对组合定位模型进行验证。实验表明基于EKF的组合定位相较于单一GNSS定位其定位精度和鲁棒性明显提高。

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【部分图文】：

图2信号丢失段定位轨迹Fig.2Locationtrackofsignallosssegment

。组合定位系统的里程精度与定位测量精度分别为：里程1.5%，定位小于2.5mCEP，但同时在实际测试过程中发现，GNSS易受户外环境因素干扰，定位精度不稳定。行驶平均速度为8m/s，探伤小车行驶时间为800s。选取其中匀速行驶的两段数据，其中段一存在GNSS无信号区域，全长约30....

图3地图上探伤小车GNSS定位点Fig.3GNSSlocationsofthevehicleinthemap

豪锍?1.5%，定位小于2.5mCEP，但同时在实际测试过程中发现，GNSS易受户外环境因素干扰，定位精度不稳定。行驶平均速度为8m/s，探伤小车行驶时间为800s。选取其中匀速行驶的两段数据，其中段一存在GNSS无信号区域，全长约300m，包含无信号区200m。段二全程GNSS....

图1组合定位系统Fig.1Combinedlocationsystem

第10期刘长军，等：基于EKF的轨道探伤小车组合定位技术研究2653定位系统，图1为该系统的总体框架图，主要包括工控机(即探伤小车控制系统)、中央处理模块、定位模块、通讯模块以及远程监控平台，其中工控机采用的是上海东方海事工程技术有限公司研发的双轨式钢轨超声波探伤仪，中央处理模块....

图4单独GNSS定位与组合定位的误差对比Fig.4ErrorcomparisonbetweenthesingleGNSSand

铁道科学与工程学报2020年10月2654在段二中，本测试首先在图示地图上对该铁路段真实坐标进行图上采点，再经坐标转换后进行拟合，得到该路段探伤小车行驶的真实轨迹，然后以真实轨迹作为基准，分别计算出单一GNSS定位与组合定位的偏离程度，并进行对比分析。图4为GNSS定位与组合定位....

本文编号：3978058