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)。