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
。