一種高精度定位導航系統技術方案

本發明專利技術的高精度定位導航系統包括：組合定位單元、智能測距單元、云通信單元、以及車載顯示單元，所述組合定位單元用于實現車輛的實時定位，所述智能測距單元用于實現車輛與周圍目標的距離計算，所述云通信單元用于接收組合定位單元和智能測距單元生成的數據，并上傳至云服務中心，由云服務中心對導航定位數據進行地圖標識，并把標識信息下發至車載顯示單元。本發明專利技術的系統可以基于多參數綜合處理，有效的修正和補充當前盲區定位數據，有效的減小了特高頻微波測距的誤差，拓展了測距類型和范圍，提高了距離測量精度，定位可靠性高，維護成本低。

【技術實現步驟摘要】
一種高精度定位導航系統
本專利技術涉及車載導航領域，尤其涉及一種高精度定位導航系統。
技術介紹
當今的汽車車載定位監控和導航系統，其核心部件通常包括：定位模塊(采用GPS模塊或北斗定位模塊)、數據通信模塊(采用GPRS或3G)和數據處理模塊及系統平臺。并且，目前幾乎所有的車載定位監控和導航系統中，定位模塊是必不可少的。定位模塊是位置數據最基本來源。但是，現有技術中，無論是采用GPS模塊或是北斗定位導航模塊在GPS信號衰落很大或是無法接收到GPS信號時，都將無法實現定位導航的功能；當接收GPS數量較少時，還會導致定位數據不準確，存在隨機偏差等問題，也即是現有技術中無論是采用GPS模塊或是北斗定位導航模塊的定位導航系統均存在定位盲區的問題。隨著陀螺儀的廣泛應用，為了解決現有定位導航系統存在定位盲區的問題，各種基于陀螺儀慣性導航，或者GPS/北斗與陀螺儀組合導航的車載定位監控和導航系統相繼出現，但是，現有技術中，上述方案的系統實現成本較高，誤差也比較大，從而導致導航定位不精確。另外，為了降低安全事故，現有的車載導航系統一般會安裝測距單元，以便當車輛與障礙物的距離小于安全距離時進行報警，但是目前的測距裝置一般采用激光、超聲波或紅外技術，受環境變化較為明顯，而且，采用上述技術的測距裝置還存在監控盲區，尤其是低光照情況下，這樣就會出現系統漏報或誤報，穩定性差。
技術實現思路
本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的。根據本專利技術的實施方式，提出一種高精度的定位導航系統，所述系統包括：組合定位單元、智能測距單元、云通信單元、以及車載顯示單元，所述組合定位單元用于實現車輛的實時定位，所述智能測距單元用于實現車輛與周圍目標的距離計算，所述云通信單元用于接收組合定位單元和智能測距單元生成的數據，并上傳至云服務中心，由云服務中心對導航定位數據進行地圖標識，并把標識信息下發至車載顯示單元。根據本專利技術的實施方式，所述組合定位單元包括：定位分處理器；GPS定位模塊，用于實現GPS信號的接收和GPS中斷位置定位數據的輸出；電磁阻抗效應感應器，用于獲取車輛當前所處位置的三維地磁向量參數；非水平度感應器，用于獲取車輛當前三維加速度向量參數；車載現場總線接口；定位分處理器和外部I/O接口。根據本專利技術的實施方式，所述智能測距單元包括自啟動單元、特高頻微波收發單元、回波信號檢測單元、智能切換單元、測距分處理器以及低光照盲區輔助測距單元；其中測距分處理器的啟動信號輸出端連接于自啟動單元，自啟動單元的輸出端連接于特高頻微波收發單元，特高頻微波收發單元的探測信號輸出至回波信號檢測單元，回波信號檢測單元的輸出端連接于測距分處理器，低光照盲區輔助測距單元的輸出端連接于測距分處理器，在特高頻微波收發單元的信號輸出端和回波信號檢測單元之間連接智能切換單元，當測距分處理器向自啟動單元發出啟動信號時，所述智能切換單元從智能測距單元中斷開對回波信號檢測單元的連接，當測距分處理器停止向自啟動單元發出啟動信號時，所述智能切換單元接通所述回波信號檢測單元在所述智能測距單元中的連接。根據本專利技術的實施方式，所述定位分處理器包括：GPS定位數據接收與解調單元，用于通過數據通信接口訪問GPS定位模塊，獲取GPS中斷位置定位數據，并從接收到的GPS中斷位置定位數據中解調出車輛當前位置信息、當前定位狀態、當前第一車輛速度參數和當前時刻，所述車輛當前位置信息包括經度、緯度和行進方向；行駛狀態分析單元，用于采集電磁阻抗效應感應器的輸出數據以及非水平度感應器的輸出數據；對采集得到電磁阻抗效應感應器輸出數據和非水平度感應器輸出數據進行行駛狀態分析，分析得出車輛當前的運動行駛狀態，得到車輛行駛方向與正北方向的夾角和運動行駛狀態角，所述運動行駛狀態角包含俯沖上仰角，車身傾斜角和行進方向偏移角；行進方向偏移角校正單元，用于對行進方向偏移角進行校正處理；車載現場總線數據通信單元，用于通過車載現場總線接口對車載現場總線數據進行采集與解調，從整車車載現場總線網絡報文中解調得到的當前第三車輛速度參數，對整車車載現場總線網絡車載現場總線報文進行接收和轉存，以及將運動行駛狀態角通過車載現場總線接口發送給整車車載現場總線，然后傳輸至云通信單元；速度實時匹配單元，用于對GPS定位數據接收與解調單元提供的當前第一車輛速度、通過外部I/O接口從云通信單元獲取的外部參考的當前第二車輛速度參數和車載現場總線數據通信單元從整車車載現場總線網絡報文中解調得到的當前第三車輛速度參數，進行速度實時匹配計算得到車輛當前狀態的誤差最小速度值；速度解調單元，用于根據車輛行駛方向夾角對誤差最小速度值進行速度解調獲得車輛當前狀態的誤差最小速度值在經度和緯度方向上的運動速度向量；定位更新運算單元，以GPS定位數據接收與解調單元提供的車輛當前位置信息作為車輛初始位置參考，對誤差最小速度值在經度和緯度方向上的運動速度向量進行定位更新運算得到車輛在經度和緯度方向上的位移向量；綜合實時位置確定單元，對車輛在經度和緯度方向上的位移向量進行位置修正處理，獲得最終的車輛位置定位信息，再將最終的車輛位置定位信息重組并通過外部I/O接口發送給云通信單元。根據本專利技術的實施方式，所述自啟動單元包括正負管制電路和寬頻帶變壓器，正負管制電路的輸入端連接于測距分處理器的啟動信號輸出端，正負管制電路的輸出端連接有寬頻帶變壓器，該正負管制電路基于測距分處理器輸入的啟動信號將電壓源的電壓變為驅動脈沖電壓而施加于寬頻帶變壓器上，所述正負管制電路的輸出端與寬頻帶變壓器之間連接有隔直電容。根據本專利技術的優選實施方式，所述回波信號檢測單元包括回波干擾消除單元和雙閾值比較器，所述雙閾值比較器將經回波干擾消除后的特高頻微波返回幅度信號處理為標準的方波信號，并輸出至所述測距分處理器；所述測距分處理器通過計算特高頻微波發射信號和返回信號之間的時間延遲來實現距離測量。本專利技術的高精度的定位導航系統可以基于多參數綜合處理，有效的修正和補充當前盲區定位數據，有效的減小了特高頻微波測距的誤差，拓展了測距類型和范圍，提高了距離測量精度，定位可靠性高，維護成本低。附圖說明通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本專利技術的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：附圖1示出了根據本專利技術實施方式的高精度的定位導航系統結構示意圖；附圖2示出了根據本專利技術實施方式的高精度的組合定位單元結構示意圖；附圖3示出了根據本專利技術實施方式的高精度的定位分處理器結構示意圖；附圖4示出了根據本專利技術實施方式的高精度的行進方向偏移角校正單元結構示意圖；附圖5示出了根據本專利技術實施方式的高精度的智能測距單元結構示意圖；附圖6示出了根據本專利技術實施方式的高精度的回波干擾消除單元結構示意圖；附圖7示出了根據本專利技術實施方式的高精度的RF放大單元結構示意圖；附圖8示出了根據本專利技術實施方式的高精度的直流變換單元結構示意圖；附圖9示出了根據本專利技術實施方式的高精度的損耗器單元結構示意圖；附圖10示出了根據本專利技術實施方式的高精度的低通濾波單元結構示意圖；附圖11示出了根據本專利技術實施方式的高精度的低光照盲區輔助測距單元結構示意圖。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高精度定位導航系統，所述系統包括：組合定位單元、智能測距單元、云通信單元、以及車載顯示單元，所述組合定位單元用于實現車輛的實時定位，所述智能測距單元用于實現車輛與周圍目標的距離計算，所述云通信單元用于接收組合定位單元和智能測距單元生成的數據，并上傳至云服務中心，由云服務中心對導航定位數據進行地圖標識，并把標識信息下發至車載顯示單元。

【技術特征摘要】
1.一種高精度定位導航系統，所述系統包括：組合定位單元、智能測距單元、云通信單元、以及車載顯示單元，所述組合定位單元用于實現車輛的實時定位，所述智能測距單元用于實現車輛與周圍目標的距離計算，所述云通信單元用于接收組合定位單元和智能測距單元生成的數據，并上傳至云服務中心，由云服務中心對導航定位數據進行地圖標識，并把標識信息下發至車載顯示單元；所述組合定位單元包括：定位分處理器；GPS定位模塊，用于實現GPS信號的接收和GPS中斷位置定位數據的輸出；電磁阻抗效應感應器，用于獲取車輛當前所處位置的三維地磁向量參數；非水平度感應器，用于獲取車輛當前三維加速度向量參數；車載現場總線接口；外部I/O接口；所述定位分處理器包括：GPS定位數據接收與解調單元，用于通過數據通信接口訪問GPS定位模塊，獲取GPS中斷位置定位數據，并從接收到的GPS中斷位置定位數據中解調出車輛當前位置信息、當前定位狀態、當前第一車輛速度參數和當前時刻，所述車輛當前位置信息包括經度、緯度和行進方向；行駛狀態分析單元，用于采集電磁阻抗效應感應器的輸出數據以及非水平度感應器的輸出數據；對采集得到電磁阻抗效應感應器輸出數據和非水平度感應器輸出數據進行行駛狀態分析，分析得出車輛當前的運動行駛狀態，得到車輛行駛方向與正北方向的夾角和運動行駛狀態角，所述運動行駛狀態角包含俯沖上仰角，車身傾斜角和行進方向偏移角；行進方向偏移角校正單元，用于對行進方向偏移角進行校正處理；車載現場總線數據通信單元，用于通過車載現場總線接口對車載現場總線數據進行采集與解調，從整車車載現場總線網絡報文中解調得到的當前第三車輛速度參數，對整車車載現場總線網絡車載現場總線報文進行接收和轉存，以及將運動行駛狀態角通過車載現場總線接口發送給整車車載現場總線，然后傳輸至云通信單元；速度實時匹配單元，用于對GPS定位數據接收與解調單元提供的當前第一車輛速度、通過外部I/O接口從云通信單元獲取的外部參考的當前第二車輛速度參數和車載現場總線數據通信單元從整車車載現場總線網絡報文中解調得到的當前第三車輛速度參數，進行速度實時匹配計算得到車輛當前狀態的誤差最小...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李青花，
申請(專利權)人：李青花，
類型：發明
國別省市：浙江;33