一种高精度定位导航系统技术方案

本发明专利技术的高精度定位导航系统包括：组合定位单元、智能测距单元、云通信单元、以及车载显示单元，所述组合定位单元用于实现车辆的实时定位，所述智能测距单元用于实现车辆与周围目标的距离计算，所述云通信单元用于接收组合定位单元和智能测距单元生成的数据，并上传至云服务中心，由云服务中心对导航定位数据进行地图标识，并把标识信息下发至车载显示单元。本发明专利技术的系统可以基于多参数综合处理，有效的修正和补充当前盲区定位数据，有效的减小了特高频微波测距的误差，拓展了测距类型和范围，提高了距离测量精度，定位可靠性高，维护成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度定位导航系统
本专利技术涉及车载导航领域，尤其涉及一种高精度定位导航系统。
技术介绍
当今的汽车车载定位监控和导航系统，其核心部件通常包括：定位模块(采用GPS模块或北斗定位模块)、数据通信模块(采用GPRS或3G)和数据处理模块及系统平台。并且，目前几乎所有的车载定位监控和导航系统中，定位模块是必不可少的。定位模块是位置数据最基本来源。但是，现有技术中，无论是采用GPS模块或是北斗定位导航模块在GPS信号衰落很大或是无法接收到GPS信号时，都将无法实现定位导航的功能；当接收GPS数量较少时，还会导致定位数据不准确，存在随机偏差等问题，也即是现有技术中无论是采用GPS模块或是北斗定位导航模块的定位导航系统均存在定位盲区的问题。随着陀螺仪的广泛应用，为了解决现有定位导航系统存在定位盲区的问题，各种基于陀螺仪惯性导航，或者GPS/北斗与陀螺仪组合导航的车载定位监控和导航系统相继出现，但是，现有技术中，上述方案的系统实现成本较高，误差也比较大，从而导致导航定位不精确。另外，为了降低安全事故，现有的车载导航系统一般会安装测距单元，以便当车辆与障碍物的距离小于安全距离时进行报警，但是目前的测距装置一般采用激光、超声波或红外技术，受环境变化较为明显，而且，采用上述技术的测距装置还存在监控盲区，尤其是低光照情况下，这样就会出现系统漏报或误报，稳定性差。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。根据本专利技术的实施方式，提出一种高精度的定位导航系统，所述系统包括：组合定位单元、智能测距单元、云通信单元、以及车载显示单元，所述组合定位单元用于实现车辆的实时定位，所述智能测距单元用于实现车辆与周围目标的距离计算，所述云通信单元用于接收组合定位单元和智能测距单元生成的数据，并上传至云服务中心，由云服务中心对导航定位数据进行地图标识，并把标识信息下发至车载显示单元。根据本专利技术的实施方式，所述组合定位单元包括：定位分处理器；GPS定位模块，用于实现GPS信号的接收和GPS中断位置定位数据的输出；电磁阻抗效应感应器，用于获取车辆当前所处位置的三维地磁向量参数；非水平度感应器，用于获取车辆当前三维加速度向量参数；车载现场总线接口；定位分处理器和外部I/O接口。根据本专利技术的实施方式，所述智能测距单元包括自启动单元、特高频微波收发单元、回波信号检测单元、智能切换单元、测距分处理器以及低光照盲区辅助测距单元；其中测距分处理器的启动信号输出端连接于自启动单元，自启动单元的输出端连接于特高频微波收发单元，特高频微波收发单元的探测信号输出至回波信号检测单元，回波信号检测单元的输出端连接于测距分处理器，低光照盲区辅助测距单元的输出端连接于测距分处理器，在特高频微波收发单元的信号输出端和回波信号检测单元之间连接智能切换单元，当测距分处理器向自启动单元发出启动信号时，所述智能切换单元从智能测距单元中断开对回波信号检测单元的连接，当测距分处理器停止向自启动单元发出启动信号时，所述智能切换单元接通所述回波信号检测单元在所述智能测距单元中的连接。根据本专利技术的实施方式，所述定位分处理器包括：GPS定位数据接收与解调单元，用于通过数据通信接口访问GPS定位模块，获取GPS中断位置定位数据，并从接收到的GPS中断位置定位数据中解调出车辆当前位置信息、当前定位状态、当前第一车辆速度参数和当前时刻，所述车辆当前位置信息包括经度、纬度和行进方向；行驶状态分析单元，用于采集电磁阻抗效应感应器的输出数据以及非水平度感应器的输出数据；对采集得到电磁阻抗效应感应器输出数据和非水平度感应器输出数据进行行驶状态分析，分析得出车辆当前的运动行驶状态，得到车辆行驶方向与正北方向的夹角和运动行驶状态角，所述运动行驶状态角包含俯冲上仰角，车身倾斜角和行进方向偏移角；行进方向偏移角校正单元，用于对行进方向偏移角进行校正处理；车载现场总线数据通信单元，用于通过车载现场总线接口对车载现场总线数据进行采集与解调，从整车车载现场总线网络报文中解调得到的当前第三车辆速度参数，对整车车载现场总线网络车载现场总线报文进行接收和转存，以及将运动行驶状态角通过车载现场总线接口发送给整车车载现场总线，然后传输至云通信单元；速度实时匹配单元，用于对GPS定位数据接收与解调单元提供的当前第一车辆速度、通过外部I/O接口从云通信单元获取的外部参考的当前第二车辆速度参数和车载现场总线数据通信单元从整车车载现场总线网络报文中解调得到的当前第三车辆速度参数，进行速度实时匹配计算得到车辆当前状态的误差最小速度值；速度解调单元，用于根据车辆行驶方向夹角对误差最小速度值进行速度解调获得车辆当前状态的误差最小速度值在经度和纬度方向上的运动速度向量；定位更新运算单元，以GPS定位数据接收与解调单元提供的车辆当前位置信息作为车辆初始位置参考，对误差最小速度值在经度和纬度方向上的运动速度向量进行定位更新运算得到车辆在经度和纬度方向上的位移向量；综合实时位置确定单元，对车辆在经度和纬度方向上的位移向量进行位置修正处理，获得最终的车辆位置定位信息，再将最终的车辆位置定位信息重组并通过外部I/O接口发送给云通信单元。根据本专利技术的实施方式，所述自启动单元包括正负管制电路和宽频带变压器，正负管制电路的输入端连接于测距分处理器的启动信号输出端，正负管制电路的输出端连接有宽频带变压器，该正负管制电路基于测距分处理器输入的启动信号将电压源的电压变为驱动脉冲电压而施加于宽频带变压器上，所述正负管制电路的输出端与宽频带变压器之间连接有隔直电容。根据本专利技术的优选实施方式，所述回波信号检测单元包括回波干扰消除单元和双阈值比较器，所述双阈值比较器将经回波干扰消除后的特高频微波返回幅度信号处理为标准的方波信号，并输出至所述测距分处理器；所述测距分处理器通过计算特高频微波发射信号和返回信号之间的时间延迟来实现距离测量。本专利技术的高精度的定位导航系统可以基于多参数综合处理，有效的修正和补充当前盲区定位数据，有效的减小了特高频微波测距的误差，拓展了测距类型和范围，提高了距离测量精度，定位可靠性高，维护成本低。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：附图1示出了根据本专利技术实施方式的高精度的定位导航系统结构示意图；附图2示出了根据本专利技术实施方式的高精度的组合定位单元结构示意图；附图3示出了根据本专利技术实施方式的高精度的定位分处理器结构示意图；附图4示出了根据本专利技术实施方式的高精度的行进方向偏移角校正单元结构示意图；附图5示出了根据本专利技术实施方式的高精度的智能测距单元结构示意图；附图6示出了根据本专利技术实施方式的高精度的回波干扰消除单元结构示意图；附图7示出了根据本专利技术实施方式的高精度的RF放大单元结构示意图；附图8示出了根据本专利技术实施方式的高精度的直流变换单元结构示意图；附图9示出了根据本专利技术实施方式的高精度的损耗器单元结构示意图；附图10示出了根据本专利技术实施方式的高精度的低通滤波单元结构示意图；附图11示出了根据本专利技术实施方式的高精度的低光照盲区辅助测距单元结构示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度定位导航系统，所述系统包括：组合定位单元、智能测距单元、云通信单元、以及车载显示单元，所述组合定位单元用于实现车辆的实时定位，所述智能测距单元用于实现车辆与周围目标的距离计算，所述云通信单元用于接收组合定位单元和智能测距单元生成的数据，并上传至云服务中心，由云服务中心对导航定位数据进行地图标识，并把标识信息下发至车载显示单元。

【技术特征摘要】
1.一种高精度定位导航系统，所述系统包括：组合定位单元、智能测距单元、云通信单元、以及车载显示单元，所述组合定位单元用于实现车辆的实时定位，所述智能测距单元用于实现车辆与周围目标的距离计算，所述云通信单元用于接收组合定位单元和智能测距单元生成的数据，并上传至云服务中心，由云服务中心对导航定位数据进行地图标识，并把标识信息下发至车载显示单元；所述组合定位单元包括：定位分处理器；GPS定位模块，用于实现GPS信号的接收和GPS中断位置定位数据的输出；电磁阻抗效应感应器，用于获取车辆当前所处位置的三维地磁向量参数；非水平度感应器，用于获取车辆当前三维加速度向量参数；车载现场总线接口；外部I/O接口；所述定位分处理器包括：GPS定位数据接收与解调单元，用于通过数据通信接口访问GPS定位模块，获取GPS中断位置定位数据，并从接收到的GPS中断位置定位数据中解调出车辆当前位置信息、当前定位状态、当前第一车辆速度参数和当前时刻，所述车辆当前位置信息包括经度、纬度和行进方向；行驶状态分析单元，用于采集电磁阻抗效应感应器的输出数据以及非水平度感应器的输出数据；对采集得到电磁阻抗效应感应器输出数据和非水平度感应器输出数据进行行驶状态分析，分析得出车辆当前的运动行驶状态，得到车辆行驶方向与正北方向的夹角和运动行驶状态角，所述运动行驶状态角包含俯冲上仰角，车身倾斜角和行进方向偏移角；行进方向偏移角校正单元，用于对行进方向偏移角进行校正处理；车载现场总线数据通信单元，用于通过车载现场总线接口对车载现场总线数据进行采集与解调，从整车车载现场总线网络报文中解调得到的当前第三车辆速度参数，对整车车载现场总线网络车载现场总线报文进行接收和转存，以及将运动行驶状态角通过车载现场总线接口发送给整车车载现场总线，然后传输至云通信单元；速度实时匹配单元，用于对GPS定位数据接收与解调单元提供的当前第一车辆速度、通过外部I/O接口从云通信单元获取的外部参考的当前第二车辆速度参数和车载现场总线数据通信单元从整车车载现场总线网络报文中解调得到的当前第三车辆速度参数，进行速度实时匹配计算得到车辆当前状态的误差最小...

【专利技术属性】
技术研发人员：李青花，
申请(专利权)人：李青花，
类型：发明
国别省市：浙江;33