[发明专利]基于多传感器融合的场内外连续位置检测与停车精确定位方法

说明书

本发明属于冶金行业鱼雷罐车在高炉车间内外确定位置及精确定位技术领域，公开了一种基于多传感器融合的场内外连续位置检测与停车定位方法，在室内外的交互区域采用卫星定位与UWB融合定位，在达到一定阈值条件时执行导航信号的切换，实现了室内外的连续导航，避免了定位过程中出现的跟踪定位信号消失的情况出现。鱼雷罐车在进入高炉车间后检测UWB基站信号，并判断UWB基站信号是否大于阈值，若大于阈值采用UWB信号导航定位并输出定位位置；在停车过程中检测电涡流传感器信号并判断电涡流信号是否大于阈值；当电涡流信号大于阈值时，则输出电涡流传感器数据，计算位置。当鱼雷罐车驶离高炉车间时，反向操作。

技术领域

本发明属于冶金行业鱼雷罐车导航及停车精确定位技术领域，尤其涉及一种基于多传感器融合的场内外连续位置检测与停车定位方法。

背景技术

目前，大型冶金企业一般采用GPS和RFID射频定位技术，定位有轨运输车辆(鱼雷罐车)在厂区内运行位置，精度一般在米级，完全能满足生产调度并实现运输节点的安全监控。当鱼雷罐机车进入厂房内时，卫星定位接收器不能有效接收卫星信号，必须采用室内定位技术。常规的定位技术和装备不适应特殊环境，无法实现从室内外不同信号的连续监测定位。鱼雷罐车停车过程由专业人员通过对讲机实时指挥驾驶员完成定位。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有定位技术无法适应特殊环境(高温、多粉尘)；室内外不同信号的监测定位相对独立，在信号交互区域，没有实现连续切换。鱼雷罐车停车定位还在采用人工指挥方式。

解决上述技术问题的难度：在信号交互区，判断信号强弱，从而选择正确定位方式，并实现双向自由切换。选择适合恶劣环境的技术方法。

解决上述技术问题的意义：在冶金行业，高温熔融金属转运作业中，鱼雷罐车进入出厂房后失去卫星信号，而本发明可实现车辆在室内外的连续位置检测，解决卫星定位盲区问题。本发明采用的技术方法能适应恶劣的工作环境(高温、多粉尘)。本发明实现了无人指挥鱼雷罐车停车。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于多传感器融合的场内外连续位置检测与停车定位方法。

本发明是这样实现的，一种基于多传感器融合的鱼雷罐车室内外连续位置检测与精确定位方法，包括：

步骤一，进行电涡流阈值检测，若电涡流信号小于设定阈值，进行UWB基站数阈值检测；

若电涡流信号大于阈值，进行室内导航中的电涡流信号强度检测的切换；

步骤二，判断UWB基站数阈值是否大于设定阈值，若UWB基站数阈值大于设定阈值，则进行室内导航中的UWB信号获取切换；

若UWB基站数阈值小于设定阈值，进行有效卫星数阈值检测，若检测有效卫星数阈值小于设定阈值，直接通过最小二乘法拟合出当前估计位置作为定位位置输出；

步骤三，若检测有效卫星数阈值大于设定阈值，进行室外导航切换，进行卫星信号获取；再进行Kalman滤波预测，直接输出当前估计位置作为定位位置，或通过最小二乘法拟合或直接输出当前估计位置作为定位位置。

进一步，所述步骤一中，进行室内导航中的电涡流信号强度检测后，再进行电涡流测距结果换算、电涡流测距坐标转换，得到电涡流传感器与停车限位目标之间的位置关系，输出鱼雷罐车当前位置。

进一步，所述步骤二中，进行室内导航中的UWB信号获取后，再进行UWB 定位坐标系转换，进行Kalman滤波预测，直接输出鱼雷罐车当前估计位置作为定位位置，或通过最小二乘法拟合或直接输出鱼雷罐车当前估计位置作为定位位置。

进一步，所述Kalman滤波预测方法包括：

预测值计算公式：

X(k|k-1)＝AX(k-1|k-1)+BU(k)；