本發(fā)明涉及自主定位技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種衛(wèi)星信號(hào)無(wú)效時(shí)導(dǎo)航定位的方法。

背景技術(shù)：

針對(duì)用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行自主導(dǎo)航存在信號(hào)遮擋或者高動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的信號(hào)失效的問(wèn)題，提出協(xié)作偽衛(wèi)星技術(shù)，通過(guò)車(chē)輛間的協(xié)作達(dá)到相互共享衛(wèi)星信息，減少導(dǎo)航誤差，提高定位精度和導(dǎo)航魯棒性，改善了室外導(dǎo)航對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的依賴(lài)性，可以得到與昂貴復(fù)雜導(dǎo)航系統(tǒng)同樣的導(dǎo)航功效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種衛(wèi)星信號(hào)無(wú)效時(shí)導(dǎo)航定位的方法，其步驟為：a.模塊安裝位置為非屏蔽區(qū)域，即中國(guó)移動(dòng)或中國(guó)聯(lián)通gsm信號(hào)覆蓋區(qū)域；b.模塊需要配備能夠正常使用的sim手機(jī)卡；c.模塊通過(guò)rs485或rs232接口與設(shè)備控制器進(jìn)行通信，讀取控制器內(nèi)部參數(shù)，因此控制器應(yīng)具有相關(guān)接口并提供通信協(xié)議；d.監(jiān)控系統(tǒng)需部署在面向公網(wǎng)的服務(wù)器上，隨著監(jiān)控終端的增多，對(duì)服務(wù)器的性能和網(wǎng)絡(luò)性能要求會(huì)逐漸提高；現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配有功率不小于10w的開(kāi)關(guān)電源，電壓范圍5～24v。

優(yōu)選的，所述步驟c中遠(yuǎn)程終端為帶有rs485或rs232接口的控制板、帶有安裝孔、電源輸入端子、通信接口端子和sim卡卡槽。

優(yōu)選的，所述步驟c中遠(yuǎn)程終端能夠利用sim卡通過(guò)gprs信號(hào)與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

優(yōu)選的，所述步驟d中服務(wù)器端模塊用于服務(wù)器喚醒遠(yuǎn)程終端。

優(yōu)選的，所述服務(wù)器端管理系統(tǒng)包括用戶(hù)管理、終端管理、遠(yuǎn)程上線(xiàn)和遠(yuǎn)程調(diào)試，具體為：用戶(hù)管理是對(duì)用戶(hù)信息、設(shè)備進(jìn)行管理；終端管理是在模塊下發(fā)時(shí)以sim卡號(hào)作為唯一識(shí)別碼；遠(yuǎn)程上線(xiàn)是用于遠(yuǎn)程喚醒離線(xiàn)的終端；遠(yuǎn)程調(diào)試是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程監(jiān)控畫(huà)面，可以將本地設(shè)備的參數(shù)提取查看，可以對(duì)本地設(shè)備參數(shù)遠(yuǎn)程修改。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明一種衛(wèi)星信號(hào)無(wú)效時(shí)導(dǎo)航定位的方法，衛(wèi)星信號(hào)失鎖時(shí)，多車(chē)協(xié)作的偽衛(wèi)星系統(tǒng)重構(gòu)方案可以提高定位精度和導(dǎo)航魯棒性。主車(chē)通過(guò)與另一車(chē)的協(xié)作，利用其所接收的衛(wèi)星信號(hào)輔助導(dǎo)航，此時(shí)協(xié)作車(chē)輛作為偽衛(wèi)星(vs)，與此同時(shí)主車(chē)可以利用所在環(huán)境的特征陸標(biāo)在線(xiàn)建立環(huán)境地圖，用以輔助偽衛(wèi)星導(dǎo)航，即通過(guò)車(chē)輛間的協(xié)作達(dá)到相互共享衛(wèi)星信息，減少導(dǎo)航誤差，實(shí)現(xiàn)精確導(dǎo)航的目的。

附圖說(shuō)明

圖1為協(xié)作自主車(chē)示意圖；

圖2為自主車(chē)2的軌跡圖；

圖3為常規(guī)導(dǎo)航方案定位誤差隨時(shí)間變化數(shù)值圖；

圖4為偽衛(wèi)星方案定位誤差隨時(shí)間變化數(shù)值圖；

圖5為常規(guī)導(dǎo)航及偽衛(wèi)星輔助導(dǎo)航速度誤差圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種衛(wèi)星信號(hào)無(wú)效時(shí)導(dǎo)航定位的方法，其步驟為：

a.模塊安裝位置為非屏蔽區(qū)域，即中國(guó)移動(dòng)或中國(guó)聯(lián)通gsm信號(hào)覆蓋區(qū)域；

b.模塊需要配備能夠正常使用的sim手機(jī)卡；

c.模塊通過(guò)rs485或rs232接口與設(shè)備控制器進(jìn)行通信，讀取控制器內(nèi)部參數(shù)，因此控制器應(yīng)具有相關(guān)接口并提供通信協(xié)議；

d.監(jiān)控系統(tǒng)需部署在面向公網(wǎng)的服務(wù)器上，隨著監(jiān)控終端的增多，對(duì)服務(wù)器的性能和網(wǎng)絡(luò)性能要求會(huì)逐漸提高；

e.現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配有功率不小于10w的開(kāi)關(guān)電源，電壓范圍5～24v。

所述步驟c中遠(yuǎn)程終端為帶有rs485或rs232接口的控制板、帶有安裝孔、電源輸入端子、通信接口端子和sim卡卡槽。

所述步驟c中遠(yuǎn)程終端能夠利用sim卡通過(guò)gprs信號(hào)與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

所述步驟d中服務(wù)器端模塊用于服務(wù)器喚醒遠(yuǎn)程終端。

所述服務(wù)器端管理系統(tǒng)包括用戶(hù)管理、終端管理、遠(yuǎn)程上線(xiàn)和遠(yuǎn)程調(diào)試，具體為：用戶(hù)管理是對(duì)用戶(hù)信息、設(shè)備進(jìn)行管理；終端管理是在模塊下發(fā)時(shí)以sim卡號(hào)作為唯一識(shí)別碼；遠(yuǎn)程上線(xiàn)是用于遠(yuǎn)程喚醒離線(xiàn)的終端；遠(yuǎn)程調(diào)試是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程監(jiān)控畫(huà)面，可以將本地設(shè)備的參數(shù)提取查看，可以對(duì)本地設(shè)備參數(shù)遠(yuǎn)程修改。

下面我們通過(guò)仿真模擬進(jìn)行了多次計(jì)算，參見(jiàn)各附圖：

協(xié)作導(dǎo)航系統(tǒng)(cans)由資源共享的兩輛車(chē)組成，每輛車(chē)上都裝有g(shù)ps/ins導(dǎo)航系統(tǒng)。目前，協(xié)作導(dǎo)航系統(tǒng)的研究趨勢(shì)是利用編隊(duì)車(chē)輛對(duì)未知環(huán)境進(jìn)行探測(cè)，多車(chē)協(xié)作可以取得比單輛車(chē)更可靠的工作性能，減少定位誤差，提高導(dǎo)航精度，參見(jiàn)圖1，車(chē)1和車(chē)2以常速行駛，假設(shè)gps的偽距測(cè)量誤差為不相關(guān)的高斯白噪聲，兩輛車(chē)分別處于不同的衛(wèi)星信號(hào)情況下。車(chē)2沿兩側(cè)有高層建筑的街道行駛時(shí)，只有少數(shù)衛(wèi)星可見(jiàn)。初始位置為緯度45度、經(jīng)度126度，初始速度為東向速度5米/秒、北向速度0米/秒，仿真時(shí)間600秒。誤差源設(shè)定如下：陀螺常值漂移1°/h，隨機(jī)漂移0.1°/h，加速度計(jì)零偏10-4g，gps位置誤差(10-4)°，里程計(jì)速度誤差0.1m/s。

圖2給出了車(chē)2的行駛軌跡，200s-400s時(shí)gps信號(hào)受到遮擋，信號(hào)失效時(shí)間為200秒；圖3給出了常規(guī)導(dǎo)航方案在北向的定位誤差曲線(xiàn)。在衛(wèi)星信號(hào)受到遮擋時(shí)，常規(guī)導(dǎo)航方案的定位誤差增大。圖4給出了采取偽衛(wèi)星輔助導(dǎo)航的北向定位誤差曲線(xiàn)?？梢钥闯鲈谛l(wèi)星信號(hào)受遮擋時(shí)段，如果偽衛(wèi)星輔助導(dǎo)航可以將定位誤差限制在誤差允許的范圍內(nèi)。圖5為常規(guī)導(dǎo)航方案北向速度誤差和偽衛(wèi)星輔助導(dǎo)航北向速度誤差。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種衛(wèi)星信號(hào)無(wú)效時(shí)導(dǎo)航定位的方法，其步驟為：a.模塊安裝位置為非屏蔽區(qū)域，即中國(guó)移動(dòng)或中國(guó)聯(lián)通GSM信號(hào)覆蓋區(qū)域；b.模塊需要配備能夠正常使用的SIM手機(jī)卡；c.模塊通過(guò)RS485或RS232接口與設(shè)備控制器進(jìn)行通信，讀取控制器內(nèi)部參數(shù)，因此控制器應(yīng)具有相關(guān)接口并提供通信協(xié)議；d.監(jiān)控系統(tǒng)需部署在面向公網(wǎng)的服務(wù)器上，隨著監(jiān)控終端的增多，對(duì)服務(wù)器的性能和網(wǎng)絡(luò)性能要求會(huì)逐漸提高；現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配有功率不小于10W的開(kāi)關(guān)電源，電壓范圍5～24V。本發(fā)明利用衛(wèi)星工作原理，在移動(dòng)車(chē)輛之間建立通信機(jī)制，模擬衛(wèi)星定位方法建立起導(dǎo)航定位新方法。

技術(shù)研發(fā)人員：曹夢(mèng)龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：青島科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.12
技術(shù)公布日：2017.09.08