基于简易IMU的低成本列车定位系统研究

作     者：杨波 秦永元 柴艳 YANG Bo;QIN Yong-yuan;CHAI Yan

作者机构：西北工业大学自动化学院陕西西安710072 西北工业大学材料学院陕西西安710072 

出 版 物：《铁道学报》 (Journal of the China Railway Society)

年 卷 期：2006年第28卷第6期

页      面：73-78页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主　　题：列车定位系统 惯性导航系统(INS) 惯性测量装置(IMU) 四元数 

摘      要：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。