[发明专利]多传感器融合的列车定位方法、装置、定位系统及列车

说明书

本申请公开了一种多传感器融合的列车定位方法、装置、定位系统及列车，所述方法包括：根据列车的当前位置选择从GNSS/IMU传感系统、ODO/IMU传感系统、LIDAR/IMU传感系统中分别获取列车的位姿数据；将列车的位姿数据进行融合，得到列车的定位结果。本申请通过GNSS、IMU、ODO、以及LIDAR多传感器数据融合，提高了列车定位的精确性。根据列车位置实时调整获取数据，定位结果稳定可靠，并且在实现精确定位的同时极大地降低了开发成本。

技术领域

本发明一般涉及列车定位技术领域，具体涉及一种多传感器融合的列车定位方法、装置、定位系统及列车。

背景技术

列车定位单元作为列车控制系统的核心子系统，能够提供当前的列车位置和速度信息，防止追尾、碰撞等事故的发生，对列车的安全运行起着至关重要的作用。传统的列车定位方式大多采用里程计、轨道电路、应答器等。随着铁路对现代化、智能化系统的需求逐步增加，由于受各种限制条件(安装位置、运行环境等)，传统的定位方式存在各种弊端，难以满足列控系统的需求。

目前现有主要采用轮速传感器和应答器相结合的方式，但是由于应答器是单点定位，轮速传感器又有累积误差，很难形成连续的高精度定位；并且当线路很长时，为了满足安全性要求，需要安装大量的应答器，造成很高的成本。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种多传感器融合的列车定位方法、装置、定位系统及列车。

第一方面，本发明一种多传感器融合的列车定位方法，包括：

根据列车的当前位置选择从GNSS/IMU传感系统、ODO/IMU传感系统、LIDAR/IMU传感系统中分别获取列车的位姿数据；

将列车的位姿数据进行融合，得到列车的定位结果。

作为可选的方案，在根据列车的当前位置选择从GNSS/IMU传感系统、ODO/IMU传感系统、LIDAR/IMU传感系统中分别获取列车的位姿数据之前，包括：

根据车载地图数据确定列车的当前位置是位于站内还是位于站外；

当列车的当前位置位于站内时，则从GNSS/IMU传感系统、ODO/IMU传感系统和LIDAR/IMU传感系统分别获取列车位姿数据；

当列车的当前位置位于站外时，则从GNSS/IMU传感系统和ODO/IMU传感系统分别获取列车位姿数据。

作为可选的方案，根据列车的当前位置选择从GNSS/IMU传感系统、ODO/IMU传感系统、LIDAR/IMU传感系统中分别获取列车的位姿数据，包括：

分别获取GNSS传感器感测到的GNSS数据、IMU传感器感测到的IMU数据、ODO传感器感测到的ODO数据和LIDAR传感器感测到的LIDAR数据；

将GNSS数据、ODO数据和LIDAR数据分别与IMU数据两两组合得到与GNSS/IMU传感系统、ODO/IMU传感系统、LIDAR/IMU传感系统分别对应的列车位姿数据。

作为可选的方案，将GNSS数据、ODO数据和LIDAR数据分别与IMU数据两两组合得到与GNSS/IMU传感系统、ODO/IMU传感系统、LIDAR/IMU传感系统分别对应的列车位姿数据，包括：

根据GNSS数据和IMU数据确定列车的第一位置、速度和第一姿态信息；

根据ODO数据和IMU数据确定列车的里程和第二姿态信息；

根据LIDAR数据和IMU数据确定列车的第二位置和第三姿态信息。

作为可选的方案，将列车的位姿数据进行融合，得到列车的定位结果，包括：