基于GNSS与IMU的现代有轨电车组合定位方法研究

GNSS与IMU组合导航系统具有全天候、全天时、高动态和误差不随时间积累的优点,结合现代有轨电车定位需求,提出一种基于GNSS与IMU的现代有轨电车组合定位方法。该方法利用GNSS和IMU 2种传感器安装在不同位置来实现数据采集,基于模糊投票机制决策的融合算法,能够实现对多IMU传感器的数据融合,减小随机误差;分析GNSS系统的故障诊断与隔离方法,给出故障判别条件;提出采用自适应联邦卡尔曼滤波算法实现GNSS与IMU数据最优融合和可容错处理。研究结果表明:本方案能够实现高精度可靠定位,与传统的GPS与IMU组合定位相比,其定位精度提高了40.2%,系统的容错能力得到进一步提高。     

IMU/DGPS辅助航空摄影新技术在铁路勘测中的应用

航空摄影过程中加装POS设备,可直接测定航摄仪的姿态参数,通过对IMU、DGPS(差分GPS)数据进行联合后处理,可以快速获取测图所需每张航片的高精度外方位元素。再通过POS辅助空中三角测量处理,在无控或少量控制点的情况下满足铁路大比例尺成图需要。首先介绍了IMU/DGPS辅助航空摄影测量的工作原理,结合铁路项目试验飞行数据的处理结果,进行了精度、可靠性、误差来源等分析,并将其与传统航空摄影测量进行比较,最后总结IMU/DGPS辅助航空摄影新技术在铁路航测选线中的应用前景。     

列车组合定位信息采集平台的研究

实时列车位置信息是列车运行控制的基础。基于全球卫星定位系统(GPS)、惯性测量单元(IMU)和里程计(ODO)的通用列车组合定位系统信息采集平台以ARM7处理器为核心。通过研究各种传感器数据的传输以及解算延迟问题,并对延迟进行补偿,解决传感器信息同步以及数据标准化存储等问题。系统提高了列车组合定位的精度和可靠性,同时也为不同融合算法的分析和比较提供了更为可靠的数据源。     

IMU辅助空三在川藏线制图中的应用

通过自由网平差验证川藏线IMU数据精度较高,随引入IMU辅助空三技术,利用少量像控点对整个测区进行控制,并通过外业检查点及散点验证IMU辅助空三加密精度,其精度满足大比例尺测图规范要求,可减少外业像控点数量,提高航空摄影测量工作效率,并总结出IMU辅助空三制图流程及外业像控点最优布设方案。     

基于简易IMU的低成本列车定位系统研究

针对我国当前列车定位技术中存在的不足,并结合列车定位的使用环境和实际需要,忽略列车的海拔高度、天向速度和部分姿态角信息,对传统惯性导航系统进行了简化设计,提出了一种低成本的简易惯性测量装置(简易IMU)。文中仅采用一个单自由度陀螺仪和两个加速度计作为惯性测量器件,构成简易IMU,通过导航解算获得列车的即时速度和位置,从而实现列车的导航定位。文中设计了该简易IMU的系统结构,并经详细推导获得其导航定位解算方法。仿真结果表明,该简易IMU能够全天候地对列车进行连续可靠的自主导航定位,导航信息全面且定位精度较高,并显著地降低系统的成本、复杂性和计算量,为解决现有列车定位技术中存在的问题,进行了有益的尝试。     

基于经验模态分解的惯性测量单元加速度信号处理

对惯性测量单元(IMU)输出的加速度信号进行频域分析,采用基于连续均方根误差准则的经验模态分解(EMD)去噪方法,将加速度信号低频成分滤除,以降低轨道状态检测中噪声信号对测量精度的影响.对去噪后的加速度信号进行连续两次积分处理,可获得载体的空间运动轨迹.     

基于北斗卫星导航系统、惯性测量单元和轨道电子地图的有轨电车车载组合定位技术

车辆定位技术是有轨电车运行控制系统的关键技术之一.针对传统GPS(全球定位系统)定位技术存在的缺点,结合有轨电车的运营特点和定位需求,提出了以BDS(北斗卫星导航系统)定位为主、以"IMU(惯性测量单元)+轨道电子地图"定位为辅的有轨电车车载组合定位方案.对该组合定位方案进行了仿真测试,结果表明:组合定位系统可以保证有...     

基于Xpro系统的ADS影像航测制图流程探讨

结合某铁路ADS摄影1∶2 000航测制图项目,系统总结ADS影像基于Leica Xpro系统从GPS/IMU数据计算到空三加密和立体测图的全套流程及相关技术要点。     

DMC230检校场布设方案及检校精度分析

简要介绍了带DGPS/IMU的DMC230数码航摄相机检校的基本原理,详细介绍了检校场布设方案,并结合实际生产项目试验分析,得出了检校场的布设方案和检校精度对DGPS/IMU辅助空三精度的影响非常显著的结论。     

国内外航测遥感装备与技术的发展

描述了航测与遥感技术与装备近几年的现状与发展.介绍了用于航测的数字成图相机(DMC)、三线阵传感器、航空三维激光扫描与成像技术(LIDAR)等新型航测传感器,几种超轻型飞机和无人飞行器航测平台以及DGPS/IMU辅助航空摄影测量系统;介绍了近几年发展迅速的高分辨率遥感、微波遥感和高光谱遥感的原理、现状和应用.     

基于IMU标定补偿的列车组合定位优化方法

GNSS/INS组合方式是下一代列控系统定位技术的发展趋势,但由于惯导系统累计误差较大,使得列车处于卫星信号失锁环境下定位性能降低。为解决这个问题,针对微机械惯性测量单元IMU确定性误差的3个主要误差项:非正交误差、零偏误差、刻度因数,建立加速度计和陀螺仪的误差模型,在此基础上详细推导标定原理并提出标定方案。将误差补偿结果应用于京沈高速铁路试验现场并由试验结果分析可知:该方法能有效提高IMU的测量精度,相较于补偿前测量误差降低80%以上;补偿之后的惯导系统在40s时间内的导航速度误差小于1m/s,位置误差在10m之内,满足定位需求,具有实际意义的工程应用价值。     

基于PPP-GPS/IMU紧组合的列车定位方法

在列车运行控制系统中,列车定位在保障列车安全间隔、生成控制速度曲线、指示列车运行状态方面起到重要的作用.PPP-GPS/IMU紧组合不仅能够提供列车连续的高精度定位,还能减少轨旁设备的修建和维护费用.基于PPP误差模型和拓展卡尔曼滤波构建PPP-GPS/IMU紧组合框架,选择精度更高的精密星历产品替代广播星历,综合分析...     

IMU／DGPS数据在DOM生产中的应用研究

IMU/DGPS(惯导测量仪/差分全球定位系统)技术航测成图法可直接获取外方位元素,缩短航测成图周期,降低航测成本.通过相应的试验及具体生产的实施,阐明利用该技术获取的控制数据进行1:5万DOM制作的技术流程及作业过程中出现问题的处理方法.     

基于PCI Express接口的高速数据传输系统设计

论文中提出一种高速数据传输系统的设计方案,用于提高数据采集卡中数据的传输性能.本方案基于PCI Express接口标准,利用现场可编程逻辑器件(FPGA),采用硬件描述语言Verilog HDL、模块化设计思想以及存储器直接访问(DMA)传输方式实现FPGA中的逻辑功能,最终实现数据的高速传输.经仿真与验证,本方案可行并能够满足高速数据采集卡中对数据传输部分的性能要求.     

机车状态监测地面分析预测系统设计

机车状态监测地面分析预测系统(以下简称系统)接收机车上采集的数据,并对数据进行分析,具有自动诊断、轴温检测与动态显示、电机火花等级检测、定时记录曲线分析、设备故障诊断及机车运行状态与操作监测等功能.通过仿真实验平台采集的数据验证了系统的良好性能.     

城轨信号系统中AP布站设计方案

以地铁用户给定的线路环境数据为输入,根据无线信道传播损耗模型进行无线信号覆盖质量仿真运算,输出全线无线接入点(AP)的初步布置方案,其中输入数据包括数据通信系统设备工作电磁环境参数、现场物理环境数据、无线传输收发设备的技术参数和需要达到的数据传输性能等。根据初步布置方案进行仿真分析,对全线各点的无线覆盖性能给出图形化的标示,为网络优化提供分析数据。在此基础上,对工程现场的典型环境进行现场勘测,利用勘测的数据对无线覆盖仿真结果进行校准,输出最终的工程实施布置方案,从而减少AP设备安装和测试的工作量。     

基于有限状态机的轨道交通多功能车辆总线网络动态性能仿真分析

鉴于MVB(多功能车辆总线)网络在轨道交通列车上的广泛应用,选取网络效率、网络利用率和网络吞吐量等表征MVB网络动态性能的关键评价指标,基于Stateflow有限状态机工具箱构建模块化MVB网络模型,并利用该模型分析了数据长度、设备数量、传输介质等因素对MVB网络动态性能的影响.     

轨道交通列车制动系统的可视化数据处理软件设计及应用

轨道交通列车运行中,制动电子控制单元(BECU)会记录下大量数据。文章针对进行大量数据处理所要求的高效性和准确性,开发了数据处理软件Braketest。软件以最少的输入参数达到最多的输出结果,包括对各个数据指标的绘图显示、全部数据和特定数据的保存、故障列表的生成等,为下一步嵌入相关模块进行制动系统的数据分析、故障诊断、性能评估、可靠性分析等工作提供一个良好的平台。     

前端处理机与服务器融合的综合监控系统设计

针对前端处理机(FEP)在城市轨道交通综合监控系统(ISCS)中的应用特点,在分析各种前端处理机网络架构设计方案优缺点的基础上,提出使用服务器运行FEP软件的两种设计方案,实现原有设计方案中的FEP功能;从性能、数据安全、可靠性和成本等方面,分析这种方案对综合监控系统的适应性.     

CBTC系统中数据库存储单元的下载策略

针对基于通信的列车控制系统(CBTC)中数据库存储单元(DSU)与其他子系统设备的数据下载问题,提出几种下载策略并进行深入分析与比较;使用一种最优下载策略,对DSU下载具体流程进行研究,完善DSU的下载功能,提高整个列车控制系统(ATC)的性能和安全性.