一种基于物联网的卫星生产现场实物定向感知方法技术

一种基于物联网的卫星生产现场实物定向感知方法，首先在卫星生产现场安装至少三个UWB定位基站，构建UWB数据网络，根据生产车间实际布局，绘制1:1比例的生产车间布局图并送至服务器、客户端，然后采用激光测量仪测量生产车间布局图上各个节点以及生产工位边界的坐标位置，控制UWB定位标签发射微波信号，再控制UWB定位基站将接收到的微波信号转换为数字信号后送至服务器，控制服务器的UWB定位基站定位系统计算各个标签的位置信息，并存储服务器的数据库，最后获取客户端指向并送至服务器，完成生产工位区域定向感知、生产资源定向感知。

A physical orientation perception method based on Internet of things for satellite production site

A method of physical orientation perception of satellite production site based on the Internet of things. At first, at least three UWB location base stations are installed at the satellite production site, UWB data network is constructed. According to the actual layout of the production workshop, the 1:1 proportion of production shop layout is drawn and sent to the server and client side, and then the laser measuring instrument is used to measure the students. The location of each node on the layout of the production shop and the coordinate position of the production station boundary, control the UWB positioning label to transmit the microwave signal, and then control the UWB positioning base station to convert the received microwave signal into the digital signal and send it to the server. The control server's UWB location base station location system calculates the location information of each label. The database of the storage server is finally fetched and sent to the server by the client to complete the location perception and production resource orientation perception of the production station area.

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的卫星生产现场实物定向感知方法
本专利技术涉及一种基于物联网的卫星生产现场实物定向感知方法。
技术介绍
卫星产品的特点决定了其生产具有品种多、总量大、批量小的特点，进而影响到产品制造工艺和车间生产，导致卫星产品制造车间具有生产过程动态多变、在制品管理难度大等特点。同时不断丰富的信息化系统、数字化装备产生了大量的数据，但是由于缺乏生产现场实物定向感知方法，生产现场实物与数据信息缺乏有机关联，数据信息无法完全反映车间的真实运行情况，一方面导致生产计划还是采取“推式”执行，生产周期长，生产调度人员无法快速掌握车间实际生产的状态以及存在的问题，无法对生产计划执行过程进行监控。另一方面导致无法快速定位车间的生产资源，存在大量的人找料，人找工具等，车间资源无法得到监控，生产现场出现物料丢失以及物料所对应的生产计划不明问题，物料的齐套性不明，设备的状态不明，工具的位置不明，浪费大量的时间去协调等。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于物联网的卫星生产现场实物定向感知方法，通过布置UWB定位基站，采用UWB定位技术获取车间资源(物料，人员，设备，加工(检验)任务以及物流运输工具)的位置信息，通过pad服务器自带指南针模块或指南针APP功能模块获取pad所对应的方向信息，将上述资源位置信息以及pad服务器所指方向信息进行结合，保证pad服务器所指方向的扇形区域中的资源能够被感知并被识别出来，实现卫星生产车间的资源信息能够快速定位以及带有主观意识的去感知资源(所见即所得)，基于此实现生产任务的“拉式”执行，缩短卫星产品的研制周期。本专利技术的技术解决方案是：一种基于物联网的卫星生产现场实物定向感知方法，包括如下步骤：(1)在卫星生产现场安装至少三个UWB定位基站，构建UWB数据网络；其中，至少三个UWB定位基站能够实现对卫星生产现场生产资源所对应UWB定位标签进行定位；所述的UWB定位标签与生产资源一一对应，并持续发射UWB定位基站能够接收的微波信号；所述的UWB数据网络包括UWB定位基站、5G路由器、局域网路由器、服务器，UWB定位基站通过5G路由器形成定位基站局域网，定位基站局域网通过局域网路由器连接服务器；(2)根据生产车间实际布局，绘制1:1比例的生产车间布局图并送至服务器、客户端，然后采用激光测量仪测量生产车间布局图上各个节点以及生产工位边界的坐标位置，其中，客户端通过无线网与服务器连接；所述的生产车间包括多个生产工位；所述的生产车间布局图上节点的精度为不大于1毫米；(3)控制UWB定位标签发射微波信号，然后控制UWB定位基站将接收到的微波信号转换为数字信号后送至服务器，控制服务器的UWB定位基站定位系统计算各个标签的位置信息，并存储服务器的数据库；(4)获取客户端指向并送至服务器，完成生产工位区域定向感知、生产资源定向感知；所述的生产工位区域定向感知的方法为：获取客户端指向，然后在服务器上计算得到生产车间布局图内在客户端指向延长线上的第一个生产工位，进而得到当前生产工位对应的工位名称、负责人、工位属性描述、工位加工任务、工位生产进度、工位预警情况，并送至客户端显示。所述的定位基站供电使用POE或12V电源适配器。所述的UWB数据网络的构建方法为：(11)对UWB定位基站进行供电，并用网线连接到服务器，设置服务器、UWB定位基站在UWB数据网络中的IP地址、备用IP地址；(12)配置UWB定位基站，使得服务器、UWB定位基站能够互相访问数据；(13)配置服务器上所安装的UWB定位基站定位系统的采样周期、采样端口、控制参数、设备离线检测、转发配置参数、算法配置参数、视图配置参数、告警配置，并将采样周期、采样端口、控制参数、设备离线检测、转发配置参数送至UWB定位基站；所述的算法配置参数包括采样处理算法、位置计算算法、后处理算法；所述的视图配置参数包括图形化呈现、视图刷新、地图加载。所述的生产资源定向感知的方法为：根据客户端指向生成生产资源定向感知角度，进而得到扇形的生产资源定向感知区域，然后在服务器计算得到在生产车间布局图内位于生产资源定向感知区域的所有标签，最后将与客户端距离最近的标签对应的资源，送至客户端。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)本专利技术方法通过UWB定位基站，UWB定位标签，构建UWB数据网络，获取车间资源(物料，人员，设备，加工(检验)任务以及物流运输工具)的位置信息，解决了卫星生产现场生产资源实物与数据信息不关联问题，具有对生产资源快速查找与高精度定位的优点，提升车间资源的管控能力；(2)本专利技术方法通过结合pad指南针提供的方向信息与UWB定位技术提供的位置信息，运用生产资源定向感知方法和生产工位区域定向感知方法，实现卫星生产现场生产工位区域和生产资源的定向定位感知功能，解决卫星生产现场生产工位区域内生产资源的信息和状态不明确问题，具有生产工位区域准确感知，生产资源定向感知，实物与数据匹配准确，精度高效率高以及在pad上用图形化界面展示各个生产资源的状态和位置信息，做到所见即所得的车间应用效果优点。附图说明图1为本专利技术方法的流程图；图2定向数据的获取链路；图3生产工位区域定向感知原理图；图4生产资源定向感知原理图。具体实施方式本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种基于物联网的卫星生产现场实物定向感知方法，通过布置UWB定位基站，采用UWB定位技术获取车间资源(物料，人员，设备，加工(检验)任务以及物流运输工具)的位置信息，通过pad服务器自带指南针模块或指南针APP功能模块获取pad所对应的方向信息，将上述资源位置信息以及pad服务器所指方向信息进行结合，保证pad服务器所指方向的扇形区域中的资源能够被感知并被识别出来，实现卫星生产车间的资源信息能够快速定位以及带有主观意识的去感知资源(所见即所得)，基于此实现生产任务的“拉式”执行，缩短卫星产品的研制周期。本专利技术方法的流程图如图1所示，主要步骤如下：步骤一、安装UWB定位基站，构建UWB数据网络；服务器IP设置：将定位基站供电(POE或12V电源适配器)，并用网线连接到服务器上。设置UWB数据网络连接的IP地址和备用网络IP地址。定位基站的Web设置：打开浏览器，输入定位基站的默认IP地址或定位基站的默认备用IP地址。通过定位基站提供的配置软件进行网络设置。定位系统的引擎配置：进入定位系统的引擎配置软件中进行定位系统的事务配置(包括：采样类型(即系统的工作模式，TWR和TDoA两种。),采样端口(默认44333),控制参数,设备离线检测(用于检测设备是否离线，并在界面中显示在线状态),其它参数(允许广播发现报文：默认关闭，主要用于向基站下发广播报文；允许显示更多信息：默认勾选，可以在软件中查看更多的报文信息)),基站配置(用于添加和删除标签，参数包括：基站ID，基站名称，X分量，Y分量，高度，分组)，标签配置(用于添加和删除标签，参数包括：标签ID，标签名称，参考高度，分组，用户数据端口)，转发配置(用于增加数据转发，参数包括：协议类型，目标地址，目标端口，转发数据类型)，算法配置(包括：采样处理算法(采样数据过滤，可选择滑动均值和卡尔曼等，采样频率可调)，位置计算算法(选择3基站和4基站位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的卫星生产现场实物定向感知方法，其特征在于包括如下步骤：(1)在卫星生产现场安装至少三个UWB定位基站，构建UWB数据网络；其中，至少三个UWB定位基站能够实现对卫星生产现场生产资源所对应UWB定位标签进行定位；所述的UWB定位标签与生产资源一一对应，并持续发射UWB定位基站能够接收的微波信号；所述的UWB数据网络包括UWB定位基站、5G路由器、局域网路由器、服务器，UWB定位基站通过5G路由器形成定位基站局域网，定位基站局域网通过局域网路由器连接服务器；(2)根据生产车间实际布局，绘制1:1比例的生产车间布局图并送至服务器、客户端，然后采用激光测量仪测量生产车间布局图上各个节点以及生产工位边界的坐标位置，其中，客户端通过无线网与服务器连接；所述的生产车间包括多个生产工位；所述的生产车间布局图上节点的精度为不大于1毫米；(3)控制UWB定位标签发射微波信号，然后控制UWB定位基站将接收到的微波信号转换为数字信号后送至服务器，控制服务器的UWB定位基站定位系统计算各个标签的位置信息，并存储服务器的数据库；(4)获取客户端指向并送至服务器，完成生产工位区域定向感知、生产资源定向感知。...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的卫星生产现场实物定向感知方法，其特征在于包括如下步骤：(1)在卫星生产现场安装至少三个UWB定位基站，构建UWB数据网络；其中，至少三个UWB定位基站能够实现对卫星生产现场生产资源所对应UWB定位标签进行定位；所述的UWB定位标签与生产资源一一对应，并持续发射UWB定位基站能够接收的微波信号；所述的UWB数据网络包括UWB定位基站、5G路由器、局域网路由器、服务器，UWB定位基站通过5G路由器形成定位基站局域网，定位基站局域网通过局域网路由器连接服务器；(2)根据生产车间实际布局，绘制1:1比例的生产车间布局图并送至服务器、客户端，然后采用激光测量仪测量生产车间布局图上各个节点以及生产工位边界的坐标位置，其中，客户端通过无线网与服务器连接；所述的生产车间包括多个生产工位；所述的生产车间布局图上节点的精度为不大于1毫米；(3)控制UWB定位标签发射微波信号，然后控制UWB定位基站将接收到的微波信号转换为数字信号后送至服务器，控制服务器的UWB定位基站定位系统计算各个标签的位置信息，并存储服务器的数据库；(4)获取客户端指向并送至服务器，完成生产工位区域定向感知、生产资源定向感知。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的卫星生产现场实物定向感知方法，其特征在于：所述的定位基站供电使用POE或12V电源适配器。3.根据权利要求1或2所述的一种基于物联网的卫星生产现场实物定向感知方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：何杰，徐磊，刘杨，周勇，刘金山，
申请(专利权)人：北京卫星制造厂，
类型：发明
国别省市：北京,11