【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能交通和汽车安全，尤其涉及基于单模块的整车uwb定位数字安全系统及方法。
技术介绍
1、随着智能交通系统和自动驾驶技术的快速发展，车辆的定位与安全问题成为了研究的热点。目前，全球定位系统是最常用的车辆定位技术，但其精度较低，易受环境干扰，如高楼遮挡和恶劣天气等。此外，gps信号易被干扰和欺骗，存在较大的安全隐患。在数字安全方面，传统的加密技术和身份验证方法已经不能满足日益复杂的安全需求。尤其是在车联网和自动驾驶的应用场景中，车辆面临的数据量大、种类多，安全威胁复杂多样，对数据传输和身份认证的要求也越来越高。
2、现有技术在车辆定位和数字安全方面存在多种缺陷和局限性，这些问题在智能交通系统和自动驾驶技术的发展中尤为明显。全球定位系统是目前最广泛使用的车辆定位技术，但其定位精度通常在几米到几十米之间，对于需要高精度定位的应用场景，如自动驾驶和高级驾驶辅助系统，这种精度远远不够。尤其是在城市高楼林立的环境中，gps信号易受遮挡和反射的影响，导致定位误差进一步增大。蜂窝网络定位依赖于基站的覆盖范围，其定位精度和可靠性较低，误差范围通常在几百米到几公里之间。这种精度对实时性和精确性的要求较高的自动驾驶应用而言是不可接受的。
3、此外，gps信号在隧道、高楼密集区和恶劣天气条件下易受干扰或完全丧失，导致车辆定位失败。这种情况下，车辆无法获取准确的位置数据，严重影响自动驾驶系统的正常运行。在城市环境中，建筑物和其他障碍物会导致gps信号反射，产生多路径效应，从而增加定位误差。这种效应使得传统定位技术在城
4、现有的车辆数据传输主要依赖对称加密和非对称加密技术，这些技术在应对一般的网络攻击时有效，但在面对复杂多变的攻击手段和高级持续性威胁时，其防护能力显得不足。尤其是在车联网环境下，车辆与外部设备之间需要频繁交换数据，传统加密技术难以满足高实时性和高安全性的要求。传统的身份验证方法主要依赖于密码和生物特征，这些方法在单一场景下有效，但在多场景、多用户的车联网环境中，其可靠性和安全性存在较大问题。例如，生物特征可以被伪造或复制，密码易被破解或泄露，导致身份验证失效。
5、现有的异常检测技术多基于静态规则和预定义模型，难以应对动态变化的驾驶环境和复杂的异常情况。这些技术在面对突发状况时，响应速度慢，检测精度低，不能及时发现和处理潜在的安全威胁。现代车辆装备了大量传感器，产生海量数据，但现有技术在数据融合和综合分析方面能力有限，难以充分利用多源数据来提高异常检测的准确性和可靠性。
6、现有系统的算法和参数多为固定设置，缺乏动态调整能力，不能根据实时环境变化进行自适应调整，导致系统在复杂多变的驾驶环境中表现不佳。尤其是当车辆行驶在不同的道路和环境中，如高速公路、城市道路、农村地区等，系统需要能够快速响应并调整算法参数，以确保车辆的安全和性能。此外，传统系统的可扩展性差，难以适应不断变化的技术需求和应用场景。例如，随着智能交通系统的发展，车辆需要与更多的外部设备和基础设施进行交互，现有系统在扩展新功能和兼容新设备方面存在较大困难。
7、因此，如何提供基于单模块的整车uwb定位数字安全系统及方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的在于提出基于单模块的整车uwb定位数字安全系统及方法，本专利技术充分利用了uwb定位技术、量子隐形传态、分布式隐写技术和生物电信号智能融合认证技术，详细描述了在车辆定位、数据加密保护、身份验证以及异常检测中的具体实现方法。通过集成这些技术，本专利技术具备高精度定位、数据传输安全、身份验证可靠和实时响应能力强的优点，能够有效提高车辆在不同驾驶场景和环境下的安全性和性能。
2、根据本专利技术实施例的基于单模块的整车uwb定位数字安全系统及方法，包括如下步骤：
3、s1、在车辆上安装一个集成单模块；
4、s2、使用uwb定位模块实时测量车辆的位置，uwb定位模块通过同时采用自适应波形调整技术和多频段协同技术来优化uwb信号的传输；
5、s3、通过uwb定位模块生成车辆的定位数据，并将车辆的定位数据传输到数字安全模块，车辆的定位数据传输过程中，数字安全模块的加密单元采用量子隐形传态和分布式隐写技术对定位数据进行加密处理；
6、s4、通过动态身份认证单元实施实时身份验证，采用生物电信号智能融合认证技术，该技术结合多个生物电信号进行综合分析，使用实时自适应信号处理算法和个性化生物电模式学习；
7、s5、实现实时监控和异常检测，通过改进的动态异常模式映射技术，结合自适应模式生成、高维数据集成和实时反馈机制，系统能够动态生成和调整异常模式，综合分析多种数据源，实时反馈并优化模式映射；
8、s6、系统实施实时数据分析与适应性调整，通过持续监测和分析车辆的状态数据及其环境信息，系统能够实时调整算法参数和异常检测策略，应对不同驾驶场景和环境变化。
9、可选的，所述步骤s2具体包括：
10、s21、通过uwb定位模块发射多频段的窄脉冲信号，频段设置为，信号发射在预设时间窗内完成，通过频段带宽进行信号的空间分辨率优化；
11、s22、实施自适应波形调整技术，对发射信号的波形进行动态优化，调整波形参数适应不同环境条件，基于实时环境反馈数据优化振幅、标准差和中心频率：
12、；
13、其中，为基于环境反馈数据的动态振幅，为基于环境反馈数据的标准差，为基于环境反馈数据的中心频率；
14、s23、使用多频段协同技术分析接收的信号，通过频段间的信号协同进行定位精度优化，计算各频段信号的到达时间，通过高频段信号交叉验证处理多路径误差，采用加权平均法融合频段信号时间数据；
15、s24、计算信号传播距离，结合多路径效应修正模型，利用修正因子对距离数据进行调整，修正因子通过模型训练获得，进行信号到达时间的精度优化：
16、；
17、其中，为光速常量，为通过模型训练获得的多路径效应修正因子；
18、s25、应用定位算法处理修正后的距离数据，确定车辆的三维位置坐标，采用加权最小二乘法进行位置解算，动态调整权重进行定位精度优化：
19、；
20、其中，为第i个参考点的位置，为每个参考点的权重；
21、s26、输出计算得到的车辆位置坐标，并通过数据接口i传输至数字安全模块，接口支持高带宽数据传输，进行数据的实时性和完整性处理，采用安全协议进行数据在传输过程中的安全性处理。
22、可选的，所述步骤s3具体包括：
23、s31、通过uwb定位模块生成车辆的定位数据，并将这些数据传输到数字安全模块，定位数据传输后进入加密单元进行处理；
24、s32、数字安全模块的加密单元对接收到的定位数据进行加密处理，采用基于同态加密和分布式隐写技术的加密方案，生成加密后的数据；...
【技术保护点】
1.基于单模块的整车UWB定位数字安全方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于单模块的整车UWB定位数字安全方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：
3.根据权利要求1所述的基于单模块的整车UWB定位数字安全方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
4.根据权利要求1所述的基于单模块的整车UWB定位数字安全方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：
5.根据权利要求1所述的基于单模块的整车UWB定位数字安全方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：
6.根据权利要求1所述的基于单模块的整车UWB定位数字安全系统，其特征在于，包括如下模块：
【技术特征摘要】
1.基于单模块的整车uwb定位数字安全方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于单模块的整车uwb定位数字安全方法，其特征在于，所述步骤s2具体包括：
3.根据权利要求1所述的基于单模块的整车uwb定位数字安全方法，其特征在于，所述步骤s3具体包括：
4....
【专利技术属性】
技术研发人员：陈志贤，董国栋，陆丽燕，李真，马可，
申请(专利权)人：凯晟动力技术嘉兴有限公司，
类型：发明
国别省市：
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