基于卡爾曼濾波器的索道轎廂相對定位方法及應用

蒙 娟，丁洪濤

（1.北京勞動保障職業學院，北京 100029；2.深圳前海索士科技有限公司，廣東 深圳 518052）

0 引言

客運索道是一種現代化的立體軌道交通設施，由于它安全、快捷、高效、環保，目前在我國風景區和滑雪場得到了廣泛應用。隨著經濟的發展，人們對乘坐索道的安全性和舒適性有了更高的要求。其中，索道轎廂的實時精準定位是實現索道運營安全、乘坐舒適的必要前提。通過對索道轎廂的實時定位，人們能隨時掌握轎廂的精確位置，以便發生危險時進行緊急救援；通過對索道轎廂的實時定位，索道實現定位播放音視頻，旅客可以乘坐索道走到哪聽到哪，旅行途中不再單調，乘坐體驗感更好。因此，客運索道定位系統的研發受到索道行業的普遍關注。

而客運索道多是建造在奇山異水、崇山峻嶺之處，地理環境復雜惡劣，衛星信號容易受到森林、高山的遮擋，出現信號不連續、不穩定，定位精度不高等現象，造成索道轎廂位置定位不夠精準，同時，索道轎廂運行速度慢，且轎廂之間間距較小，加大了轎廂定位精準的難度。本文提出一種基于卡爾曼濾波器的GPS相對定位新算法用于解決這些問題。

1 索道轎廂相對定位原理

1.1 基于GPS的索道轎廂相對定位

GPS是一種無線電導航定位系統，它利用導航衛星進行測時和測距，確定用戶在空間特定坐標系中的位置。GPS定位分為單點定位和相對定位。GPS相對定位也叫差分定位，是目前GPS測量中定位精度最高的定位方法，它被廣泛應用于大地測量、精密工程測量、地球動力學的研究及精密導航中［1］。……