钢轨探伤小车是新一代铁路轨道探伤设备,具备沿线伤损自动识别功能。但其定位主要依赖里程计的航迹推算,存在累积误差且无法自动消除,需要人为校正;同时,探伤数据的存储也需要人工转存,难以满足伤损定位的精度和自动伤损扫查检测的功能需求。针对上述问题,本文提出一种结合卫星定位与航迹推算的数据融合算法来实现探伤小车自动定位,并结合4G研发了一套定位及数据传输系统。论文的研究内容如下:(1)研究了卫星定位与里程计航迹推算定位的基本原理以及其误差来源分析,基于经纬度的输出需求,选用地球坐标系并对航迹推算过程作坐标转换,建立了里程计定位模型。(2)基于扩展卡尔曼滤波(简称EKF)对组合定位方案进行设计,并通过自适应其噪声项,建立了 BDS/里程计组合定位模型。(3)基于树莓派对车载终端进行设计,采用ARM+GPRS+BDS架构,配合探伤小车工控一体机和内部程序设计,实现探伤数据接收、BDS数据获取、组合数据缓存与转发、状态自检等功能。(4)基于C#对远程数据管理平台进行开发,实现了对终端发送的数据接收与存储、实时探伤数据与小车运动轨迹的显示以及历史轨迹回放等功能,方便操作人员对于探伤过程的实时监视与管理。最后对该系统硬件部分进行了模块化的功能测试,并通过沪杭线上实车试验,对所提出的组合定位算法进行了验证。研究显示组合定位相较于单一卫星定位其精度和稳定性明显提高。