基于ckf-pf算法在高速动车组定位中的应用研究

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________硕士学位论文基于CKF-PF算法在高速动车组定位中的应用研究学位申请人：鲁志刚学科专业：计算机应用技术指导教师：王更生教授答辩日期：独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和

2、撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________摘要基于CKF-PF算法在高速动车组定位中的应用研究摘要近年来我国高速铁路的快速发展，极大的促进了社会经济的发展和大众出行的便捷，然而高速列车的运行安全问题不可忽视。卫星导航系统和惯性导航系统是当代导航定位领域应用非常普遍的系统，由于两者具有较强的优势互补特性，把两者组合起来的导航系统一直是国内外导航领域研究的热点。数据融合技

3、术的应用研究正在成为提高组合导航系统精度的重要方法，特别是当前我国北斗卫星导航系统正在投入使用并逐步的完善，研究北斗卫星导航系统和惯性导航系统组成的组合导航系统并加入数据融合滤波技术在高速动车组定位中应用，具有非常广泛的前瞻性、实用性和战略意义。本文以北斗系统和惯性导航的组合导航系统为研究背景，在研究卡尔曼滤波和粒子滤波算法的基础上提出一种优化的融合算法—改进的CKF-PF滤波。详细的分析了扩展卡尔曼滤波、容积卡尔曼滤波、粒子滤波以及改进的CKF-PF滤波算法，为了有效的验证改进的粒子滤波算法在组合导航系统中的应用性能，通过仿真模拟高速动车组的运行轨迹

4、、北斗卫星系统并陀螺仪、加速度计等惯性器件，建立组合导航系统的数学模型。最后将这些算法应用于该组合导航系统中，仿真的结果表明，比较其他滤波算法，改进的CKF-PF滤波算法能够有效的缓解粒子退化的问题，提高了组合导航系统的稳定性和数据精度，为高速动车组的安全运行提供了数据支持。关键词：北斗卫星导航，惯性导航系统，列车定位，融合滤波IAbstractRESEARCHABOUTTHEAPPLICATIONOFTHEHIGH-SPEEDMULTIPLEUNITSPOSITIONINGBASEDONCKF-PFALGORITHMABSTRACTTherapidd

5、evelopmentofChina’shigh-speedrailwayinrecentyears,greatlypromotedthedevelopmentofsocialeconomyandpublictravelisconvenient,buthigh-speedtrainsrunningsafetyquestion,however,cannotbeignored.Satellitenavigationsystemandinertialnavigationsystemisthesystemofcontemporarynavigationandpo

6、sitioningwhichappliedverycommom,duetoboththemhavestrongcomplementarycharacteristics,thecombinationofthetwonavigationsystemshasbeenahotresearchfieldofnavigationathomeandabord.Researchtheapplicationofdatafusiontechnologyisbecomingimportantmethodtoimprovetheprecisionofintegratednav

7、igationsystem,especiallytheBeidousatellitenavigationsystemsisputintouseinChinaandgraduallyperfect,researchBeidousatellitenavigationsystemsandinertialnavigationsystemconsistingofintegratednavigationsystemandaddingdatafilteringtechnologyintegrationinhigh-speedmultipleunitsposition

8、ingapplications,hasaverybroadprospective,practi