| 基于Newton-UKF的可见光通信列车定位优化 |
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| 引用本文： | 张雁鹏,孟楠,胥亚丽,肖夏.基于Newton-UKF的可见光通信列车定位优化[J].华中科技大学学报(自然科学版),2023(6):166-172. |
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| 作者姓名： | 张雁鹏 孟楠 胥亚丽 肖夏 |
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| 作者单位： | 1. 兰州交通大学自动化与电气工程学院;2. 甘肃省人工智能与图形图像处理工程研究中心;3. 中铁上海设计院集团有限公司通信信号设计院;4. 天津大学微电子学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(61763025)；;甘肃省自然科学基金资助项目(18JR3RA106)； |
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| 摘 要： | 针对基于可见光通信-接收信号强度检测(VLC-RSSI)列车定位过程中存在的噪声、其他光源干扰及测距误差，提出以接收信号强度检测值为观测量的Newton-UKF(牛顿插值-无迹卡尔曼滤波)算法．首先，利用可见光通信-接收信号强度检测获得列车初始位置，建立列车运动模型及系统的状态与量测方程；然后，以接收信号强度检测值为观测量，采用无迹卡尔曼滤波优化列车定位结果，引入牛顿插值法重新估计具有粗大误差的接收信号强度测量数据；最后，以成都地铁1号线真实线路数据和设备信息为依据，通过实验验证所提列车定位优化算法的有效性．结果表明：与无迹卡尔曼滤波相比，Newton-UKF算法的平均定位误差为4.98 cm，能降低粗大测量值造成的误差，提升列车定位精度，定位性能提升66.42%．该方法可为基于通信的列车控制系统中的列车定位提供参考．
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| 关 键 词： | 基于通信的列车控制 列车定位 可见光通信 接收信号强度检测 无迹卡尔曼滤波 |
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