[发明专利]基于UWB的无人集卡的定位定向方法

摘要

本发明涉及一种基于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，实现无人集卡在岸桥下的精确定位定向。有益效果：本发明通过在港口岸桥路面、岸桥和无人集卡上部署UWB设备，解决了无人集卡在岸桥下、卫星信号受遮挡时接箱操作过程中的定位定向问题，10cm左右的定位精度纵向上在集装箱的位置误差允许范围内，横向上保证了作业时车辆在车道范围内行驶。

主权项

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真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接收机解算的航向角做差，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(经纬度形式)，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。