GNSS+RTK融合定位方案

2022-05-22 19:59 作者:北京華星智控 0人讀過 | 我要投稿

大家好！我是小智，由我給大家介紹港口人員、物資、車輛精確定位方案。

首先來說港口定位我們采用的是什么樣的定位技術(shù)，大家都知道港口碼頭區(qū)域范圍一般都比較大，大部分處于露天區(qū)域，少部分處于室內(nèi)或者上空遮蔽區(qū)域，基于這樣的特點(diǎn)，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種衛(wèi)星差分技術(shù)加超寬帶技術(shù)融合的定位系統(tǒng)，在露天空曠區(qū)域采用衛(wèi)星定位，在室內(nèi)或者遮擋嚴(yán)重的區(qū)域我們采用超寬帶定位的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)露天區(qū)域和遮擋區(qū)域的人員、車輛、物資等的精確定位。

下面我簡單介紹下差分定位的原理，差分定位原理是這樣的，在一個(gè)空曠的地方建設(shè)一個(gè)差分基準(zhǔn)站，這個(gè)基準(zhǔn)站可為方圓二十公里范圍提供差分服務(wù)，在這個(gè)范圍內(nèi)的定位終端只需要實(shí)時(shí)的從服務(wù)器獲取差分改正數(shù)據(jù)，終端拿到差分改正數(shù)據(jù)后，實(shí)時(shí)消除掉衛(wèi)星定位誤差，從而使終端獲得厘米級(jí)的實(shí)時(shí)定位精度。

差分定位只需要室外空曠和差分基準(zhǔn)站就可完成精確定位，整個(gè)系統(tǒng)相對(duì)比較簡單。

差分定位有什么特點(diǎn)呢，特點(diǎn)一，在空曠環(huán)境可實(shí)現(xiàn)水平和垂直方向的高度的精確定位，在固定解狀態(tài)，水平精度可到正負(fù)三厘米，垂直精度可到正負(fù)五厘米。

特點(diǎn)二，定位系統(tǒng)簡單，人員只需要佩戴融合定位終端，加上室外一個(gè)差分基站就可實(shí)現(xiàn)精確定位，如果只需要米級(jí)定位精度，甚至連差分基準(zhǔn)站都可以不用建設(shè)。

接著，我們說下超寬帶的定位原理，當(dāng)需要定位的對(duì)象處于天空遮擋比較嚴(yán)重區(qū)域，或者室內(nèi)環(huán)境，在這種條件下，衛(wèi)星信號(hào)會(huì)被嚴(yán)重影響，從而導(dǎo)致定位不準(zhǔn)或者無法定位的問題，在這些區(qū)域我們就可以采用超寬帶定位來彌補(bǔ)衛(wèi)星定位的缺陷。

我們只需要在這種區(qū)域布設(shè)若干臺(tái)無線定位基站，通過三邊定位的原理，從而獲得融合終端的實(shí)時(shí)位置，超寬帶定位在可視條件下可做到十到三十厘米的定位精度。

如圖，為三邊定位原理示意圖，通過終端和三個(gè)基站測(cè)距，三個(gè)圓圈的交點(diǎn)就是終端的位置。

接下來我們介紹融合定位系統(tǒng)的架構(gòu)，融合定位系統(tǒng)架構(gòu)如圖所示，主要由兩部分組成，一部分是在空曠區(qū)域采用衛(wèi)星定位模式，另外一部分是衛(wèi)星遮擋區(qū)域采用超寬帶定位模式，當(dāng)被定位對(duì)象在室外空曠區(qū)域時(shí)候，終端會(huì)自動(dòng)切換為衛(wèi)星定位模式，當(dāng)定位對(duì)象在遮擋區(qū)域時(shí)候自動(dòng)切換為超寬帶定位，兩種定位可實(shí)現(xiàn)無縫切換，數(shù)據(jù)通過融合終端的4G通信，發(fā)送到服務(wù)器，超寬帶無線基站采用的是電池供電，所以不需要布線施工，只需要在需要定位的區(qū)域安裝上基站就行，所以部署很簡單。

接下來，我們介紹下融合定位系統(tǒng)的主要設(shè)備，融合定位終端，如圖所示，該設(shè)備體積小巧，便于攜帶，支持SOS一鍵呼救，支持蜂鳴告警功能。終端采用3000毫安時(shí)鋰電池供電，室外差分模式可不間斷工作十四個(gè)小時(shí)，超寬帶模式可連續(xù)工作大于3個(gè)月，融合定位終端采用IP67防水防塵設(shè)計(jì)，可選配防爆型號(hào)，滿足IIC T4?防爆等級(jí)要求。

車載定位終端，如圖所示，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛或者大型機(jī)械設(shè)備的精確定位，該設(shè)備采用直流供電方式，防護(hù)等級(jí)可到IP六七。

然后我們說差分基準(zhǔn)站，差分基準(zhǔn)站如圖所示，基準(zhǔn)站一般需要安裝在房頂或者開闊區(qū)域的地面上，設(shè)備只需要供電即可，數(shù)據(jù)將通過4G通信，傳輸?shù)椒?wù)器，一臺(tái)基準(zhǔn)站可為方圓二十公里半徑內(nèi)的定位終端提供差分改正數(shù)據(jù)，保證區(qū)域內(nèi)差分設(shè)備都可以實(shí)現(xiàn)高精度定位。

接下來我們說無線超寬帶基站，無線超寬帶定位基站如圖所示，該設(shè)備采用一次性電池供電，可連續(xù)工作數(shù)年，采用IP六七防水防塵設(shè)計(jì)，滿足IIC T4防爆等級(jí)要求。

該基站最大的特點(diǎn)就是無需布線安裝，設(shè)備外殼采用阻燃材質(zhì)，通信距離可到一百米，在室內(nèi)或者遮擋區(qū)域，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況布設(shè)若干基站就可以實(shí)現(xiàn)精確的定位功能。

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最后我們介紹下定位系統(tǒng)的一些基礎(chǔ)功能，如圖所示，定位系統(tǒng)可在地圖上全局實(shí)時(shí)顯示被定位對(duì)象的位置。

如圖所示，定位系統(tǒng)可查詢被定位對(duì)象的歷史運(yùn)動(dòng)軌跡。

如圖所示，定位系統(tǒng)可通過軟件將某區(qū)域設(shè)置為電子圍欄區(qū)域，未經(jīng)授權(quán)人員進(jìn)入圍欄區(qū)域就會(huì)觸發(fā)報(bào)警，終端會(huì)蜂鳴提示，同時(shí)，后臺(tái)將收到報(bào)警信息，這個(gè)功能有助于我們防止人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域，避免造成安全事故。