軌道探傷小車是新一代鐵路軌道探傷設備,現(xiàn)已具備傷損點自動識別功能,但其定位依賴單一里程計,仍需人工標定來完成傷損點的實時地理位置定位,無法滿足傷損定位的精度要求和實現(xiàn)全面自動傷損掃查檢測功能的需求。針對鐵路線上傷損掃查過程中的自動定位問題,使用擴展卡爾曼濾波(EKF)實現(xiàn)了里程計與全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GNSS)的多傳感器數(shù)據(jù)融合,并基于新息自適應估計(IAE)對融合算法作自適應處理,建立GNSS/里程計組合定位模型,以提高探傷小車定位的精確性與可靠性。最后設計開發(fā)了硬件板卡,并通過滬杭線上測試實驗,對組合定位模型進行驗證。實驗表明基于EKF的組合定位相較于單一GNSS定位其定位精度和魯棒性明顯提高。

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【部分圖文】：

圖2信號丟失段定位軌跡Fig.2Locationtrackofsignallosssegment

。組合定位系統(tǒng)的里程精度與定位測量精度分別為：里程1.5%，定位小于2.5mCEP，但同時在實際測試過程中發(fā)現(xiàn)，GNSS易受戶外環(huán)境因素干擾，定位精度不穩(wěn)定。行駛平均速度為8m/s，探傷小車行駛時間為800s。選取其中勻速行駛的兩段數(shù)據(jù)，其中段一存在GNSS無信號區(qū)域，全長約30....

圖3地圖上探傷小車GNSS定位點Fig.3GNSSlocationsofthevehicleinthemap

豪锍?1.5%，定位小于2.5mCEP，但同時在實際測試過程中發(fā)現(xiàn)，GNSS易受戶外環(huán)境因素干擾，定位精度不穩(wěn)定。行駛平均速度為8m/s，探傷小車行駛時間為800s。選取其中勻速行駛的兩段數(shù)據(jù)，其中段一存在GNSS無信號區(qū)域，全長約300m，包含無信號區(qū)200m。段二全程GNSS....

圖1組合定位系統(tǒng)Fig.1Combinedlocationsystem

第10期劉長軍，等：基于EKF的軌道探傷小車組合定位技術(shù)研究2653定位系統(tǒng)，圖1為該系統(tǒng)的總體框架圖，主要包括工控機(即探傷小車控制系統(tǒng))、中央處理模塊、定位模塊、通訊模塊以及遠程監(jiān)控平臺，其中工控機采用的是上海東方海事工程技術(shù)有限公司研發(fā)的雙軌式鋼軌超聲波探傷儀，中央處理模塊....

圖4單獨GNSS定位與組合定位的誤差對比Fig.4ErrorcomparisonbetweenthesingleGNSSand

鐵道科學與工程學報2020年10月2654在段二中，本測試首先在圖示地圖上對該鐵路段真實坐標進行圖上采點，再經(jīng)坐標轉(zhuǎn)換后進行擬合，得到該路段探傷小車行駛的真實軌跡，然后以真實軌跡作為基準，分別計算出單一GNSS定位與組合定位的偏離程度，并進行對比分析。圖4為GNSS定位與組合定位....

本文編號：3978058