[发明专利]一种隧道内辅助车辆定位设施及方法

说明书

本发明涉及智慧交通技术领域，具体涉及一种隧道内辅助车辆定位设施及方法，包括POE交换机、中心服务器、目标车辆、惯性导航模块和组合导航模块，所述POE交换机与中心服务器之间通过电性相互连接，并且每个中心服务器可以连接多个POE交换机，所述POE交换机连接有多组UWB定位基站，所述UWB定位基站中设置有无线通信模块，所述目标车辆的顶部固定安装有定位标签，所述定位标签为微型扁形标签，所述目标车辆的内部固定安装有惯性导航模块和组合导航模块，所述组合导航模块与UWB定位基站之间通过无线通信的方式进行连接。该隧道内辅助车辆定位设施及方法具有较强的抗干扰能力，同时定位系统功率小、容量大，并且定位精度高。

技术领域

本发明涉及智慧交通技术领域，具体涉及一种隧道内辅助车辆定位设施及方法。

背景技术

GPS即全球定位系统，是由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外，利用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位；现实生活中，GPS定位主要用于对移动的人、宠物、车及设备进行远程实时定位监控的一门技术；GPS定位是结合了GPS技术、无线通信技术、图像处理技术及GIS技术的定位技术；现有技术为GPS定位、或通过惯性定位，存在没有GPS信号或者定位不准确的问题，本车辆定位导航系统主要解决了隧道内无GPS信号无法准确定位的问题；因此，设计出一种隧道内辅助车辆定位设施及方法，对于目前智慧交通技术领域来说是迫切需要的。

发明内容

本发明提供一种隧道内辅助车辆定位设施及方法，用抽象的数据模型以面向对象的方式设计，可以根据不同的应用场景实例化，以解决现有技术存在的行业之间数据模型差异大，无法统一进行数据管理和数据分析的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明的实施例，一种隧道内辅助车辆定位设施及方法，包括POE交换机、中心服务器、目标车辆、惯性导航模块和组合导航模块，所述POE交换机与中心服务器之间通过电性相互连接，并且每个中心服务器可以连接多个POE交换机，所述POE交换机连接有多组UWB定位基站，所述UWB定位基站中设置有无线通信模块，所述目标车辆的顶部固定安装有定位标签，所述定位标签为微型扁形标签，所述目标车辆的内部固定安装有惯性导航模块和组合导航模块，所述组合导航模块与UWB定位基站之间通过无线通信的方式进行连接，所述惯性导航模块包括惯性器件和惯性导航解算，所述组合导航模块包括组合导航解算模块，所述目标车辆中固定安装有UWB信息获取模块，所述惯性导航模块和UWB信息获取模块以及组合导航解算模块之间通过电性相互连接，并且惯性导航模块和UWB信息获取模块以及组合导航解算模块之间进行结算数据的交换。

进一步地，所述惯性导航模块为MEMS惯性导航模块，并且固定安装在目标车辆的内部重心位置处。

进一步地，所述组合导航模块采用STM-系列单片机作为数据处理单元。

进一步地，所述组合导航模块输出的导航结果通过微型液晶屏显示出来供用户导航使用。

进一步地，所述UWB定位基站固定安装在隧道内部的顶端，并且每个UWB定位基站之间间隔米的距离。

该发明还提供一种隧道内辅助车辆定位设施的方法，其步骤如下：

A、通过目标车辆中的UWB信息获取模块与UWB定位基站之间的数据传输获取位置和速度信息；

B、将UWB信息获取模块中的位置信息传输到组合导航模块的组合导航解算模块中，经过与惯性导航模块中的惯性器件和惯性导航解算出位置和速度差值进行松耦合；

C、进行松耦合后得到的惯性器件误差估计值和位置、速度以及姿态分两路传输到惯性导航模块进过计算和修正参数；

D、最后通过惯性导航模块计算和修正参数后传输给组合导航模块，由组合导航模块将得到高精度导航结果发送至微型液晶屏中。