2。2常用的几种坐标系5

2。2。1地心惯性坐标系5

2。2。2地心地固坐标-5

2。3RFID介绍6

2。3。1RFID系统的基本构成6

2。3。2RFID系统的基本原理7

2。3。3RFID的分类8

2。4本章小结9

3新型列车组合定位系统的设计9

3。1列车组合定位系统的架构9

3。1。1系统的功能模块设计-10

3。1。2 系统工作原理及模块化功能需求分析-11

 3。2 新型列车组合定位系统的定位设计 12

3。2。1 GPS的区间定位  13

3。2。2 RFID 定位14

3。2。3 GPS/RFID定位数据处理设计-15

3。3 系统设计的可行性16

3。3。1 GPS进行定位的可行性16

3。3。2 RFID进行定位的的可行性17

3。4 本章小结17

4 列车定位系统数据处理算法-17

4。1 列车的最小二乘法PVT解算17

4。2 PVT解算的卡尔曼滤波模型-21

4。3 最小二乘法和卡尔曼滤波法两者之间的比较-24

4。4本章小结-24

5 RFID和GPS组合定位方案的数据处理与仿真-24

5。1  RFID位置信息对模型的仿真24

5。1。1  卫星空间位置仿真及可见性判断24

5。1。2  RFID位置信息辅助GPS定位仿真-26

5。2  本章小结28

6 结论-28

参考文献30

致谢-33

附录-34

1 绪论

1。1研究背景及意义

随着我国的科技与社会不断的进步，普通人士和专业领域的人士对于列车的运营的重视程度也在与日俱增。所以，我们应该怎样提升列车运营效率已经成为了我们眼前的一个问题。而这个难题的关键则在于如何对列车进行准确的实时定位。而我国目前的现实情况是只能采用区间闭塞的方法对列车进行定位，无形之中浪费了巨大的运行空间，所以，我们必须采用一种新型的列车定位方法对列车进行精准定位，并且，这种方法还必须保证列车运行的安全与可靠。设备更换维护的成本也是我们所不得不考虑的因素。论文网

在本文之中，所设计的新型列车组合定位系统就是一种可以满足以上条件的一种新型的定位系统。它是在普通的列车之上安装多种的列车定位系统，其主要采用的是GPS定位装置和RFID定位技术，这些定位装置可以采集到列车的位置，速度等等信息，然后其通过滤波器来对所采集到的信息进行整合，上传其收集到的信息。通常情况下，这种组合定位系统具有很好的冗余特性。在实际的应用之中，列车的多个定位设备相互的独立工作，然后将信息统一反馈到中央计算机，由人工所预先设定好的程序对其进行进一步的加工处理。在这种的工作模式之下，各种定位系统可以相互的补充校正，其效果远胜于使用其中的某一种单一的定位设备。所以本文所设计的系统是具有多个传感器协调合作的一种组合传感器定位系统。

根据列车组合定位系统的各自组合的设备不同，我们一般可以将系统分为如下的三种组合类型：一，由多种不同的具有定位功能的无线系统组成一种组合系统。二，惯性与无线电两种导航相互融合而成的一种系统。三，惯性和数据库参考两种导航互相结合的系统。

当今世界所有的卫星定位系统之中，GPS是世界上使用时间最长，大家最为熟悉，也是最为高效的一种技术，他可以快速的计算出GPS接收机所处的位置，更为难得的是他具有非常高的可靠性，在绝大多数地方，使用GPS定位基本不会有很大的误差。虽然如此，仅只是单一用GPS对列车进行定位是很难满足现实中铁路运营的需要。因为在现实中的应用中，列车的行驶中会有各种不同而且恶劣的环境，例如森林，城镇，隧道，复线等等。这些地形周围的障碍物会对卫星信号的接收产生巨大的影响，使之出现卫星信号的丢失或者错误，如果出现这种情况，列车的正常运行的安全是很难保证的。