[发明专利]基于抗差卡尔曼滤波的BDS/INS组合列车定位方法

权利要求书

1.一种基于抗差卡尔曼滤波的BDS/INS组合列车定位方法，其特征在于，包括：

检测列车运行的零速场景，得到所述零速场景相对应的约束条件；

基于所述零速场景和相应的约束条件，获取误差模型；

基于所述零速场景选择相应的抗差卡尔曼滤波器；

将获取的所述误差模型的误差观测信息经选择的抗差卡尔曼滤波器修正解算后，得到修正的导航数据，

基于所述导航数据对列车进行定位；

所述零速场景，包括：

第一零速场景：列车相对于地面静止；

第二零速场景：列车处于运动状态，但基于载体坐标系下垂直地面方向和垂直轨道运动方向的速度分量为0；

或

第三零速场景：列车相对于地面做匀速直线运动；

所述检测列车运行的零速场景，包括：

基于列车在设定时间段内处于零速状态的条件，检测第二零速场景；

基于检测列车的速度，检测所述第一零速场景或第三零速场景；

所述基于列车在设定时间段内处于零速状态的条件，检测第二零速场景，包括：

检测列车在(t₀,t_s)时刻处于零速状态是否符合以下条件：

f(t)＝g,ω(t)＝0，其中t₀和t_s表示时间，f(t)为列车在t时刻的比力值，ω(t)为列车在t时刻的角速度值，g为重力加速度；

若不符合条件，则为第二零速场景；

所述基于检测列车的速度，检测所述第一零速场景或第三零速场景，包括：

获取车轮速度传感器的输出速度；

若所述输出速度为0，则为第一零速场景；

若所述输出速度不为0，则为第三零速场景；

误差方程，包括：

姿态误差方程、速度误差方程或位置误差方程；

所述姿态误差方程为：

其中，为姿态误差的导数向量；为地球自转角速度在n系的投影；为n系相对于e系的旋转角速度在n系的投影；分别为的误差；为姿态角向量；εⁿ为n系的等效陀螺漂移；

所述速度误差方程为：

其中，为速度误差的导数向量；fⁿ为比力在n系的投影；Vⁿ为速度向量；δVⁿ速度误差向量；为姿态角向量；为地球自转角速度在n系的投影；为n系相对于e系的旋转角速度在n系的投影；分别为的误差；▽ⁿ为加速度计漂移，Vⁿ表示速度，δVⁿ表示Vⁿ的误差；

所述位置误差方程为：

其中，L、λ、h分别为列车的经度、纬度和高度；δL、δλ、δh为经度、纬度和高度误差；分别为δL、δλ、δh的导数；R_M R_N分别为沿地球卯酉圈和子午圈的曲率半径，V_E、V_N、V_U分别为东北天坐标系中东北天三个方向的速度；

所述抗差卡尔曼滤波器为：

在标准卡尔曼滤波的基础上采用抗差估计实时调整观测误差向量方差的大小。