[发明专利]一种北斗辅助列车定位算法

摘要

本发明公开了一种北斗辅助列车定位算法，针对列车定位的高安全性和稳定性要求，结合列车行驶的特殊性，提出采用铁路轨道信息对北斗定位数据进行约束的H_∞滤波算法，以模糊自适应“当前”统计模型为基础建立列车运动模型，通过将轨道近似为直线段，建立轨道约束模型，将轨道约束与H_∞滤波器结合实现轨道约束H_∞滤波算法，通过仿真对比分析了H_∞滤波与卡尔曼滤波、约束与无约束估计的误差，仿真结果表明：轨道约束在提高算法定位精度方面效果明显，H_∞滤波在列车位置估计上具有鲁棒性优势，验证了轨道约束H_∞滤波算法的有效性，对北斗辅助列车定位的工程应用具有理论指导意义。

主权项

1.一种北斗辅助列车定位算法，其特征在于，包括建立系统方程模型步骤、滤波器初始化模型步骤和每一时刻状态估计步骤：所述系统方程模型包括有系统的状态方程和量测方程、轨道约束方程；所述系统的状态方程和量测方程如下：式中：w，v分别是过程噪声和量测噪声，为不相关的白噪声；轨道约束方程为A_y‑bA_x＝0，约束已规范化，满足I为单位矩阵；所述滤波器初始化步骤的初始化状态和协方差P₀如下：所述每一时刻状态估计步骤为：S1：选择可调参数矩阵G_k；G_k为加权过程噪声的偏移分量；S2：状态估计计算：式中：V_k,Σ_k为中间变量，P_k+1为k+1时刻协方差，K_k为状态估计增益，为k+1时刻状态估计；S3：滤波器验证条件：若满足滤波器验证条件，则回到步骤S1进行下一时刻估计；若不满足滤波器验证条件，则滤波器无效，可以减小G_k并重新计算。