列车定位技术 · 多传感器融合 | 课程目录

列车定位概述多传感器融合必要性课程目标与路径

GPS/北斗原理定位误差源差分GNSS

03惯性导航系统(INS)

加速度计/陀螺仪捷联惯导算法INS误差特性

04轮速传感器与里程计

光电编码器测速测距模型打滑/空转检测

05轨道电子地图与信标

应答器(Balise)轨道数据库地图匹配基础

06融合数学基础

坐标系变换WGS84/ENU/载体时间同步

07卡尔曼滤波(KF)

状态空间模型预测与更新一维示例

08扩展卡尔曼(EKF)

非线性线性化雅可比矩阵列车定位应用

09无迹卡尔曼(UKF)

UT变换Sigma点选取与EKF对比

10粒子滤波(PF)

蒙特卡洛重要性采样重采样技术

11联邦卡尔曼(FKF)

分布式融合信息分配因子容错设计

12GNSS/INS松耦合

位置速度模型卡尔曼设计实测数据分析

13GNSS/INS紧耦合

伪距/伪距率深耦合概念性能对比

14GNSS/INS/轮速融合

三传感器模型自适应噪声城市峡谷测试

15地图匹配辅助

隐马尔可夫(HMM)匹配算法拓扑关系

16信标/应答器校正

绝对位置修正卡尔曼重置过走防护

17列车完整性检查

多传感器完整性车尾定位推算判断逻辑

18故障检测与隔离(FDI)

残差卡方检验一致性检测系统重构

19自适应融合算法

Sage-Husa模糊逻辑神经网络辅助

20通信延迟处理

时间戳对齐外推与内插延迟补偿

21因子图融合定位

因子图优化与KF对比滑动窗口

22深度学习辅助定位

CNN/GNN场景识别LSTM轨迹预测端到端定位

235G/车地通信定位

5G定位原理TDOA通信定位一体化

24隧道与地下场景

惯性推算UWB定位视觉里程计

25高速铁路挑战

多普勒效应振动噪声电磁干扰应对

26城市轨道交通

GPS信号遮挡多路径效应站台精确停车

27重载铁路与货运

长编组定位车钩力影响低功耗设计

28系统级仿真与测试

MATLAB/Simulink硬件在环(HIL)测试平台

SIL4要求冗余架构故障树分析

30总结与前沿展望

融合发展趋势下一代列车控制未来研究方向

多传感器融合 · 定位未来