列车组合定位系统

,充分发挥各定位子系统的优点,得到高精度、高可靠性的列车

 

定位系统。

“

”

　　本文中利用 当前 统计模型

Kalman 滤波算法,将里程计和 GPS 组合,设计

GPS/ODO 组合定位系统。当短时间内接收不到 GPS 卫星信号时,里程计单独提
供导航定位信息

;当 GPS 信号重新获得后,GPS 测量信息不断校正里程计定位系

统

,从而有效地减少里程计定位系统的积累误差。同时对所设计的组合定位系统

进行实地测试

,

 

以验证该系统的有效性。

　　

1 

 

系统设计

　　

1.1 

 

系统硬件实现

　　

GPS/ODO 组合定位系统可以分成五个部分,即主处理器模块、定位模块、数

据存储模块、通信模块以及参考定位系统。其系统结构如图

1

 

所示。

　　图

1 GPS/ODO

 

组合系统结构图

　　

(1) 

 

主处理器模块

　　主处理器模块选用

AT91SAM9260 核心板,MC9260 核心板采用

AT91SAM9260 工业级 ARM9 处理器。主处理器模块实现传感器信息的同步、

 

解算和数据融合处理。

　　

(2) 

 

定位模块

　　定位模块包括

GPS 定位接收机、里程计。GPS 定位接收机选用 Novatel 

SuperStar Ⅱ 接收机。该接收机可输出可调的精度为 50 ns(典型值)的 1 PPS 秒
脉冲信号

[4]。里程计选择用了欧姆龙公司生产的小型旋转编码器 E6B2-

CWZ6C

 

。定位模块用于为定位系统提供传感器信息。

　　

(3) 

 

数据存储模块

　　数据记录板卡用于存储

GPS 接收机和里程计发出的定位信息,也用来记录

 

定位系统与其他系统之间的数据和日志。

　　

(4) 

 

通信模块

　　通信模块完成系统中各模块间的通信功能

,

 

实现数据传递。

　　

(5) 

 

参考定位模块

　　设计参考定位系统是为了对该系统的定位性能进行评估测试

,实际的定位系

统不包括该参考系统。参考系统选用差分

GPS 接收机 Navcom SF2050  

。