[发明专利]基于UWB的无人集卡的定位定向方法

权利要求书

1.一种基于UWB的无人集卡的定位定向方法，其特征是：安装既可以用作基站，又可以用作标签的UWB设备，利用车辆GNSS卫星信号的双天线定位定向，修正基于UWB的定位及定向偏差，完成无人集卡在岸桥下的精确定位定向，具体步骤如下：

步骤1、部署UWB设备：在岸桥路面上相隔一段距离部署一个UWB设备，同时在每座岸桥上部署一个UWB设备，保证每座岸桥上部署设备的位置保持一致，偏差值在岸桥作业的误差允许范围以内；

步骤2、在无人集卡上安装两个UWB设备：所述UWB设备作为标签，安装在无人集卡的车头、车尾各一个；

步骤3、岸桥定位：在车辆驶入岸桥进行作业之前，所有岸桥都已移动完毕，处于静止状态,将部署在岸桥路面上的UWB设备作为基站，岸桥上的UWB设备作为标签，完成岸桥的精确定位；

步骤4、无人集卡驶入岸桥下之前，计算基于UWB的定位及定向偏差，具体为，

a. 卫星信号良好，依靠无人集卡上的双天线实现车辆GNSS定向定位；

b. 利用岸桥上部署的UWB设备作为基站，步骤2安装好的无人集卡上的两个UWB设备作为标签，完成基于UWB的无人集卡定位定向；

c. 无人集卡上的两个UWB设备和GNSS接收机分别以经纬度的形式输出各自的定位信息，通过UTM投影得到平面坐标，以GNSS得到的平面坐标为标准值，计算UWB坐标和GNSS坐标的矢量差，包括沿正东方向的坐标分量偏差和沿正北方向的坐标分量偏差，得到基于UWB的定位偏差；

d. 根据已知两点的经纬度求方向角的方法，以GNSS接收机解算得到的方向角为标准值，将UWB解算得到的方向角和GNSS接收机解算的方向角做差，得到基于UWB的定向偏差；

步骤5 、无人集卡驶入岸桥下时，进行基于UWB的车辆定位定向，并根据步骤4得到的定位及定向偏差，修正定位定向结果，具体为，

a. 当车辆驶入岸桥下，由于GNSS卫星信号受到遮挡，依靠车载的两个UWB设备作为标签和岸桥上部署的UWB设备作为基站，获取无人集卡的定位信息 ,根据已知两点的经纬度计算无人集卡的方向角，获取定向信息；

b. 利用步骤4得到的定位及定向偏差，修正基于UWB的定位定向结果，完成基于UWB的无人集卡的精确定位定向。

2.根据权利要求1所述的基于UWB的无人集卡的定位定向方法，其特征是：所述岸桥路面上UWB设备相隔一段距离的部署密度应该满足岸桥移动过程中对岸桥的厘米级、一维定位要求。

3.根据权利要求1所述的基于UWB的无人集卡的定位定向方法，其特征是：所述无人集卡上安装两个UWB设备的基线长度大于2米。

4.根据权利要求1所述的基于UWB的无人集卡的定位定向方法，其特征是：所述无人集卡上的两个UWB设备和GNSS接收机均连接到无人集卡的计算单元对相关信息进行计算。