一种船舶环境智能滤波式定点校准惯性定位系统技术方案

本发明专利技术涉及一种船舶环境智能滤波式定点校准惯性定位系统，采用相结合的定点校准与惯性定位技术，在船舶上分布设置各个定点位置校准装置，在各个定点位置校准装置的射频信号范围内，通过射频广播传输技术，实时向人员身上所佩移动终端进行位置信息共享，并结合具体所设计的惯性运动检测模块，基于具体所设计的滤波电路，通过所获共享位置进行惯性定位，实现了船舶上人员的自我定位，并且定位精度高，定位速度快，克服了现有定位技术的缺点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种船舶环境智能滤波式定点校准惯性定位系统，属于船舶人员定位

技术介绍
定位是一种用于确认所处位置的技术，随着定位技术的不断普及，定位技术早已从军用层面拓展至民用方面，人们生活的方方面面都有着定位技术的应用，诸如导航定位、地理勘测等等方面，现有的定位技术包括卫星定位、基站定位、三角定位技术等等，但是现有各个定位技术在实际应用过程当中，都或多或少的存在着不少缺点，诸如遮挡是卫星定位技术的最大障碍，基于卫星通信传输的卫星定位技术，对于处于隧道中、桥梁下的对象，由于受到建筑的遮挡，影响卫星通信交互，就无法实现卫星定位；而对于基站定位、三角定位来说，必须需要基站或者三角位置设立的固定信号装置支持，使得在实际应用中，更加难于实现，并且定位精度低；因此，基于上述现有定位技术的缺点与不足，可知现有技术不足以承担船舶上的定位，众所周知，诸如游轮、矩形货轮上面积巨大，宛如一个小城，定位技术对于船舶上的人同样重要，但是，船舶上建筑的遮挡不适用卫星定位，并且特殊的环境，同样也不适合基站或是三角定位，因此，船舶上人员的定位技术急需有待开发，基于船舶上人员的定位技术，提高船舶上人员的乘船感受。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种采用相结合的定点校准与惯性定位技术，克服现有定位技术的缺点，能够有效实现船舶上高精度定位的船舶环境智能滤波式定点校准惯性定位系统。本专利技术为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本专利技术设计了一种船舶环境智能滤波式定点校准惯性定位系统，包括分布设置在船舶上的各个定点位置校准装置，以及佩戴在各个人员身上的各个移动终端；其中，各个定点位置校准装置分别包括第一控制模块，以及分别与第一控制模块相连接的第一电源模块、第一存储模块、射频发射模块，第一电源模块经过第一控制模块分别为第一存储模块、射频发射模块进行供电；各个定点位置校准装置中射频发射模块的射频发射距离相等，各个定点位置校准装置中射频发射模块的射频信号范围彼此相距30m-50m，且所有定点位置校准装置的射频信号范围加上彼此相邻范围覆盖船舶各个区域，各个定点位置校准装置中的第一存储模块分别存储对应定点位置校准装置所设置于船舶上的位置信息；各个移动终端分别包括惯性运动检测模块、第二控制模块，以及分别与第二控制模块相连接的第二电源模块、第二存储模块、射频接收模块、图像显示装置、滤波电路，其中，惯性运动检测模块包括陀螺仪和加速度传感器，陀螺仪与第二控制模块相连接，加速度传感器经过滤波电路与第二控制模块相连接，第二电源模块经过第二控制模块分别为第二存储模块、射频接收模块、图像显示装置、陀螺仪进行供电，同时，第二电源模块依次经过第二控制模块、滤波电路为加速度传感器进行供电；滤波电路包括运放器A1、运放器A2和运放器A3，运放器A1的同相输入端接地，运放器A1的反相输入端依次串联电阻R3、电阻R2和电阻R1，电阻R1上相对连接电阻R2的另一端为滤波电路输入端连接加速度传感器，并且电阻R3串联在运放器A1输出端与运放器A1的反相输入端之间；运放器A2的反相输入端和运放器A1的反相输入端相连，同时运放器A2的反相输入端依次与电容C1、电阻R4串联，并接地，电容C1串联在运放器A2的反相输入端与运放器A2的输出端之间，运放器A2的同相输入端与电阻R1串联；运放器A3的同相输入端与电容C2串联，并接地，且电阻R5串联在运放器A3的同相输入端与运放器A2的同相输入端之间，运放器A3的反相输入端与输出端相连，且运放器A3的输出端为滤波电路输出端连接第二控制模块；第二存储模块中存储船舶电子地图；各个定点位置校准装置中的射频发射模块与各个移动终端中的射频接收模块进行射频通信。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述各个定点位置校准装置中射频发射模块的射频发射距离为10-15米。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述各个定点位置校准装置中的第一控制模块均为第一单片机，所述各个移动终端中的第二控制模块均为第二单片机。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述各个定点位置校准装置中的第一电源模块均为船舶供电网络固定连接点；所述各个移动终端中的第二电源模块均为纽扣电池。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述移动终端中的图像显示装置为彩色触摸屏。本专利技术所述一种船舶环境智能滤波式定点校准惯性定位系统采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：（1）本专利技术设计的船舶环境智能滤波式定点校准惯性定位系统，采用相结合的定点校准与惯性定位技术，在船舶上分布设置各个定点位置校准装置，在各个定点位置校准装置的射频信号范围内，通过射频广播传输技术，实时向人员身上所佩移动终端进行位置信息共享，并结合具体所设计的惯性运动检测模块，基于具体所设计的滤波电路，通过所获共享位置进行惯性定位，实现了船舶上人员的自我定位，并且定位精度高，定位速度快，克服了现有定位技术的缺点；（2）本专利技术设计的船舶环境智能滤波式定点校准惯性定位系统中，针对所述各个定点位置校准装置中射频发射模块，均进一步设计采用射频发射距离为10-15米的射频发射模块，针对各个定点位置校准装置所共享位置信息的有效范围进行限定，进一步提高了本专利技术所设计船舶环境智能滤波式定点校准惯性定位系统在实际船舶定位应用中的定位精度；（3）本专利技术设计的船舶环境智能滤波式定点校准惯性定位系统中，针对所述各个定点位置校准装置中的第一控制模块，均进一步设计采用为第一单片机，以及针对所述各个移动终端中的第二控制模块，均进一步设计采用为第二单片机，一方面能够适用于后期针对所设计船舶环境智能滤波式定点校准惯性定位系统的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；（4）本专利技术设计的船舶环境智能滤波式定点校准惯性定位系统中，针对所述各个定点位置校准装置中的第一电源模块，均进一步设计采船舶供电网络固定连接点；以及针对所述各个移动终端中的第二电源模块，均进一步设计采用纽扣电池，电源配置灵活，实现方便，并且供电稳定，能够实现本专利技术所设计船舶环境智能滤波式定点校准惯性定位系统实际应用中的稳定工作。附图说明图1是本专利技术所设计船舶环境智能滤波式定点校准惯性定位系统的模块示意图；图2是本专利技术所设计船舶环境智能滤波式定点校准惯性定位系统中滤波电路的示意图。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。如图1所示，本专利技术设计了一种船舶环境智能滤波式定点校准惯性定位系统，包括分布设置在船舶上的各个定点位置校准装置，以及佩戴在各个人员身上的各个移动终端；其中，各个定点位置校准装置分别包括第一控制模块，以及分别与第一控制模块相连接的第一电源模块、第一存储模块、射频发射模块，第一电源模块经过第一控制模块分别为第一存储模块、射频发射模块进行供电；各个定点位置校准装置中射频发射模块的射频发射距离相等，各个定点位置校准装置中射频发射模块的射频信号范围彼此相距30m-50m，且所有定点位置校准装置的射频信号范围加上彼此相邻范围覆盖船舶各个区域，各个定点位置校准装置中的第一存储模块分别存储对应定点位置校准装置所设置于船舶上的位置信息；各个移动终端分别包括惯性运动检测模块、第二控制模块，以及分别与第二控制模块相连接的第二电源模块、第二存储模块、射频接收模块、图像显示装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶环境智能滤波式定点校准惯性定位系统，其特征在于：包括分布设置在船舶上的各个定点位置校准装置，以及佩戴在各个人员身上的各个移动终端；其中，各个定点位置校准装置分别包括第一控制模块，以及分别与第一控制模块相连接的第一电源模块、第一存储模块、射频发射模块，第一电源模块经过第一控制模块分别为第一存储模块、射频发射模块进行供电；各个定点位置校准装置中射频发射模块的射频发射距离相等，各个定点位置校准装置中射频发射模块的射频信号范围彼此相距30m‑50m，且所有定点位置校准装置的射频信号范围加上彼此相邻范围覆盖船舶各个区域，各个定点位置校准装置中的第一存储模块分别存储对应定点位置校准装置所设置于船舶上的位置信息；各个移动终端分别包括惯性运动检测模块、第二控制模块，以及分别与第二控制模块相连接的第二电源模块、第二存储模块、射频接收模块、图像显示装置、滤波电路，其中，惯性运动检测模块包括陀螺仪和加速度传感器，陀螺仪与第二控制模块相连接，加速度传感器经过滤波电路与第二控制模块相连接，第二电源模块经过第二控制模块分别为第二存储模块、射频接收模块、图像显示装置、陀螺仪进行供电，同时，第二电源模块依次经过第二控制模块、滤波电路为加速度传感器进行供电；滤波电路包括运放器A1、运放器A2和运放器A3，运放器A1的同相输入端接地，运放器A1的反相输入端依次串联电阻R3、电阻R2和电阻R1，电阻R1上相对连接电阻R2的另一端为滤波电路输入端连接加速度传感器，并且电阻R3串联在运放器A1输出端与运放器A1的反相输入端之间；运放器A2的反相输入端和运放器A1的反相输入端相连，同时运放器A2的反相输入端依次与电容C1、电阻R4串联，并接地，电容C1串联在运放器A2的反相输入端与运放器A2的输出端之间，运放器A2的同相输入端与电阻R1串联；运放器A3的同相输入端与电容C2串联，并接地，且电阻R5串联在运放器A3的同相输入端与运放器A2的同相输入端之间，运放器A3的反相输入端与输出端相连，且运放器A3的输出端为滤波电路输出端连接第二控制模块；第二存储模块中存储船舶电子地图；各个定点位置校准装置中的射频发射模块与各个移动终端中的射频接收模块进行射频通信。...

【技术特征摘要】
1.一种船舶环境智能滤波式定点校准惯性定位系统，其特征在于：包括分布设置在船舶上的各个定点位置校准装置，以及佩戴在各个人员身上的各个移动终端；其中，各个定点位置校准装置分别包括第一控制模块，以及分别与第一控制模块相连接的第一电源模块、第一存储模块、射频发射模块，第一电源模块经过第一控制模块分别为第一存储模块、射频发射模块进行供电；各个定点位置校准装置中射频发射模块的射频发射距离相等，各个定点位置校准装置中射频发射模块的射频信号范围彼此相距30m-50m，且所有定点位置校准装置的射频信号范围加上彼此相邻范围覆盖船舶各个区域，各个定点位置校准装置中的第一存储模块分别存储对应定点位置校准装置所设置于船舶上的位置信息；各个移动终端分别包括惯性运动检测模块、第二控制模块，以及分别与第二控制模块相连接的第二电源模块、第二存储模块、射频接收模块、图像显示装置、滤波电路，其中，惯性运动检测模块包括陀螺仪和加速度传感器，陀螺仪与第二控制模块相连接，加速度传感器经过滤波电路与第二控制模块相连接，第二电源模块经过第二控制模块分别为第二存储模块、射频接收模块、图像显示装置、陀螺仪进行供电，同时，第二电源模块依次经过第二控制模块、滤波电路为加速度传感器进行供电；滤波电路包括运放器A1、运放器A2和运放器A3，运放器A1的同相输入端接地，运放器A1的反相输入端依次串联电阻R3、电阻R2和电阻R1，电阻R1上相对连接电阻R2的另一端为滤波电路输入端连接加速...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫东，
申请(专利权)人：无锡卓信信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32