基于BDS/INS的列车组合定位建模仿真方法研究

作     者：吴志杰 任晓兰 徐凯 何国良 WU Zhijie;REN Xiaolan;XU Kai;HE Guoliang

作者机构：中国铁路青藏集团有限公司格尔木工程建设指挥部西宁810000 中国铁路青藏集团有限公司拉萨基础设施段朗县综合维修车间西宁810000 中国铁路青藏集团有限公司格尔木电务段格尔木东信号车间西宁810000 

出 版 物：《铁道通信信号》 (Railway Signalling & Communication)

年 卷 期：2024年第60卷第9期

页      面：20-26页

学科分类：08[工学] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(K2023X002) 

主　　题：列车组合定位 北斗卫星导航系统 惯性导航系统 卡尔曼滤波算法 建模仿真 

摘      要：基于北斗卫星导航系统(BDS)的列车定位可减少列控系统地面设备,降低建设成本。然而列车运行环境复杂多变,如车站、隧道等场景可能导致卫星信号被遮挡,仅依靠BDS难以保障列车定位的连续性和准确性。为此,采用卡尔曼滤波算法实现BDS与惯性导航系统(INS)的组合解算,以提高列车定位的连续性和定位精度。采用基于Simulink的形式化建模方法,根据BDS/INS组合定位架构及其数据处理算法仿真逻辑,构建完整的BDS/INS组合系统仿真模型,利用青藏铁路现场采集的数据验证组合定位模型及算法的有效性。仿真结果表明:基于BDS/INS的列车组合定位在隧道场景下仍能输出定位结果,保障了列车定位的连续性;在开阔场景下,与单BDS定位模式相比,BDS/INS组合定位北向精度提高11.20%,东向精度提高4.17%,水平方向精度提高9.41%。