室外移动装置定向系统及室外移动装置制造方法及图纸

本申请涉及一种室外移动装置定向系统，包括基站和设置于室外移动装置上的移动站，其中，基站用于接收GPS信号并处理生成定位参考数据后发送给移动站；移动站包括接收GPS信号的第一天线和第二天线，第一天线与第二天线的位置形成的矢量与移动装置的方向矢量之间的夹角为预设夹角，移动站用于接收基站发送的定位参考数据，还用于根据第一天线和第二天线接收GPS信号和定位参考数据得到第一天线的第一相对位置和第二天线的第二相对位置。本申请的移动装置定向系统，可以获取移动装置上的不同两点的相对位置，同时已知预设夹角时，可推导出移动装置的车头朝向。本申请还涉及一种室外移动装置，包含上述移动站和与移动站通信连接的上位机。

Outdoor Moving Device Orientation System and Outdoor Moving Device

【技术实现步骤摘要】
室外移动装置定向系统及室外移动装置
本技术涉及定向领域，特别是涉及一种室外移动装置定向系统及室外移动装置。
技术介绍
当前室外移动装置如无人车的定向技术多采用磁定向和卫星定向，其中，磁定向技术主要利用指南针、磁罗盘等传统的指向仪器进行定向，该方法最为方便，但是其受环境影响大，可靠性较差。卫星定向技术是利用全球定位系统，基于GPS信号确定空间两点的坐标，并得到两坐标所成几何矢量在指定系下的指向，以正北方向为基准，从而得到移动装置的车头朝向。卫星定向技术因其精度高、不受地磁场的影响而成为目前主流的定向技术。目前，卫星定向技术多采用多传感器融合技术和RTK(实时动态差分法)技术获取空间两点的坐标。前者需要多个传感器参与且对传感器精度和可靠度的要求较高，使得方案成本较高。后者是得到一个绝对的地理坐标，即经纬坐标，获取绝对位置坐标对基站的位置要求十分严格，需要经过复杂的安装和调试程序以使基站需保持精准的绝对位置，实现过程复杂且成本也较高。
技术实现思路
基于此，有必要针对室外移动装置定向系统安装复杂且成本较高的问题，提供一种新型的室外移动装置定向系统。一种室外移动装置定向系统，其特征在于，包括基站和设置于所述室外移动装置上的移动站，其中：所述基站包括依次通信连接的基站天线、基站控制模块和基站通信模块，其中：所述基站天线用于接收GPS信号并发送给所述基站控制模块；所述基站控制模块用于获取所述基站天线接收到的GPS信号并进行处理生成定位参考数据后发送给所述基站通信模块；所述基站通信模块用于接收所述定位参考数据并将其发送给所述移动站；所述移动站包括依次通信连接的移动站天线、移动站控制模块和移动站通信模块，其中：所述移动站天线包括第一天线和第二天线，所述第一天线与所述第二天线的位置形成的矢量与所述移动装置的方向矢量之间的夹角为预设夹角，所述第一天线和所述第二天线分别与所述移动站控制模块通信连接，均用于与所述基站天线同步接收GPS信号并发送给所述移动站控制模块；所述移动站通信模块用于接收所述基站通信模块发送的定位参考数据并发送给所述移动站控制模块；所述移动站控制模块用于获取所述第一天线和第二天线接收到的GPS信号以及所述移动站通信模块接收到的定位参考数据，还用于根据所述第一天线和第二天线接收到的GPS信号以及所述定位参考数据得到所述第一天线的第一相对位置和第二天线的第二相对位置。上述室外移动装置定向系统，通过设置基站和移动站，基站和移动站同步获取GPS信号，基站根据基站GPS信号生成定位参考数据，移动站设有第一天线和第二天线，移动站根据第一天线和第二天线的GPS信息以及定位参考数据得到第一天线和第二天线相对于基站的相对位置。又由于第一天线与第二天线的位置形成的矢量与移动装置的方向矢量之间的夹角为预设夹角，在已知第一天线和第二天线的相对位置以及第一天线与第二天线的位置形成的矢量与移动装置的方向矢量之间的夹角时，可得出移动装置的车头朝向，即移动装置的方向。由于本定位系统是获取移动装置上两点相对于基站的相对位置，而非绝对位置，基站只需要接收GPS信号生成定位参考数据，移动站根据基站的定位参考数据得到基站的位置并且以该位置作为原点获取移动装置上两点相对于基站的相对位置，得到移动装置上两点相对于基站的相对位置，从而可以根据两点相对位置算出移动装置上两点所形成的矢量，继而算出该位置矢量与正北方向的夹角，已知位置矢量和方向矢量的夹角，即可算出方向矢量与正北方向的夹角，从而得到移动装置的方向信息。本方案中是通过获取移动装置两点的相对位置而非绝对位置得到该两点形成的矢量，因此不要求基站保持精准的绝对位置，基站可直接根据其接收到的GPS信号进行定位，不需要对基站进行复杂调试，使得该定向系统安装简单且成本较低。在其中一个实施例中，所述GPS信号为GPS载波相位信号，所述定位参考数据包括根据所述基站天线接收到的GPS载波相位信号得到的所述基站的位置。在其中一个实施例中，所述第一天线和第二天线分别设于所述室外移动装置的右端和左端，所述预设夹角为90°。在其中一个实施例中，所述基站通信模块与所述移动站通信模块通过无线网络通信连接，所述基站通信模块用于通过所述无线网络将所述定位参考数据发送给所述移动站。在其中一个实施例中，所述移动站通信模块还用于与控制所述室外移动装置的上位机通信连接以将所述室外移动装置的方向信息发送给所述上位机。在其中一个实施例中，所述移动站通信模块用于通过串口通信协议与所述上位机通信。本技术还涉及一种室外移动装置，包括移动站和控制所述室外移动装置的上位机，所述移动站用于与一基站通信连接，所述移动站包括依次通信连接的移动站天线、移动站控制模块和移动站通信模块，其中：所述移动站天线包括第一天线和第二天线，所述第一天线与所述第二天线的位置形成的矢量与所述移动装置的方向矢量之间的夹角为预设夹角，所述第一天线和所述第二天线分别与所述移动站控制模块通信连接，均用于与所述基站同步接收GPS信号并发送给所述移动站控制模块；所述移动站通信模块用于接收所述基站向所述移动站发送的定位参考数据并发送给所述移动站控制模块，还用于与所述上位机通信连接以将移动装置的方向信息发送给所述上位机；所述移动站控制模块用于获取所述第一天线和第二天线接收到的GPS信号以及所述移动站通信模块接收到的定位参考数据，还用于根据所述第一天线和第二天线接收到的GPS信号以及所述定位参考数据得到所述第一天线的第一相对位置和第二天线的第二相对位置。上述室外移动装置，通过设置与基站通信连接的移动站，且移动站包括有接收GPS信号的第一天线和第二天线，该移动站能获取基站的定位参考数据以得到基站的位置并根据第一天线和第二天线接收到的GPS信号和基站位置得到第一天线和第二天线相对于基站的相对位置，即得到移动装置上两点的相对位置，又由于该两点位置形成的矢量与移动装置的方向矢量之间的夹角已知，由此可算出该移动装置的方向信息。同时，本方案不需要获取移动装置两点的绝对位置，因此对基站的位置精度要求不高，不需要对基站进行复杂调试，使得该定向系统安装简单且成本较低。在其中一个实施例中，所述GPS信号为GPS载波相位信号，所述定位参考数据包括根据所述基站接收到的GPS载波相位信号得到的所述基站的位置。在其中一个实施例中，所述第一天线和第二天线分别设于所述室外移动装置的右端和左端，所述预设夹角为90°。在其中一个实施例中，所述移动站通信模块用于通过串口通信协议与所述上位机通信。附图说明图1为本技术提供的室外移动装置定向系统的系统框图；图2为一实施例中第一天线和第二天线位置矢量以及室外移动装置方向矢量的位置关系图；图3为基站天线、第一天线、第二天线接收GPS信号示意图；图4为本技术提供的室外移动装置示意图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的首选实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种室外移动装置定向系统，其特征在于，包括基站和设置于所述室外移动装置上的移动站，其中：所述基站包括依次通信连接的基站天线、基站控制模块和基站通信模块，其中：所述基站天线用于接收GPS信号并发送给所述基站控制模块；所述基站控制模块用于获取所述基站天线接收到的GPS信号并进行处理生成定位参考数据后发送给所述基站通信模块；所述基站通信模块用于接收所述定位参考数据并将其发送给所述移动站；所述移动站包括依次通信连接的移动站天线、移动站控制模块和移动站通信模块，其中：所述移动站天线包括第一天线和第二天线，所述第一天线与所述第二天线的位置形成的矢量与所述移动装置的方向矢量之间的夹角为预设夹角，所述第一天线和所述第二天线分别与所述移动站控制模块通信连接，均用于与所述基站天线同步接收GPS信号并发送给所述移动站控制模块；所述移动站通信模块用于接收所述基站通信模块发送的定位参考数据并发送给所述移动站控制模块；所述移动站控制模块用于获取所述第一天线和第二天线接收到的GPS信号以及所述移动站通信模块接收到的定位参考数据，还用于根据所述第一天线和第二天线接收到的GPS信号以及所述定位参考数据得到所述第一天线的第一相对位置和第二天线的第二相对位置。...

【技术特征摘要】
1.一种室外移动装置定向系统，其特征在于，包括基站和设置于所述室外移动装置上的移动站，其中：所述基站包括依次通信连接的基站天线、基站控制模块和基站通信模块，其中：所述基站天线用于接收GPS信号并发送给所述基站控制模块；所述基站控制模块用于获取所述基站天线接收到的GPS信号并进行处理生成定位参考数据后发送给所述基站通信模块；所述基站通信模块用于接收所述定位参考数据并将其发送给所述移动站；所述移动站包括依次通信连接的移动站天线、移动站控制模块和移动站通信模块，其中：所述移动站天线包括第一天线和第二天线，所述第一天线与所述第二天线的位置形成的矢量与所述移动装置的方向矢量之间的夹角为预设夹角，所述第一天线和所述第二天线分别与所述移动站控制模块通信连接，均用于与所述基站天线同步接收GPS信号并发送给所述移动站控制模块；所述移动站通信模块用于接收所述基站通信模块发送的定位参考数据并发送给所述移动站控制模块；所述移动站控制模块用于获取所述第一天线和第二天线接收到的GPS信号以及所述移动站通信模块接收到的定位参考数据，还用于根据所述第一天线和第二天线接收到的GPS信号以及所述定位参考数据得到所述第一天线的第一相对位置和第二天线的第二相对位置。2.如权利要求1所述的室外移动装置定向系统，其特征在于，所述GPS信号为GPS载波相位信号，所述定位参考数据包括根据所述基站天线接收到的GPS载波相位信号得到的所述基站的位置。3.如权利要求2所述的室外移动装置定向系统，其特征在于，所述第一天线和第二天线分别设于所述室外移动装置的右端和左端，所述预设夹角为90°。4.如权利要求1所述的室外移动装置定向系统，其特征在于，所述基站通信模块与所述移动站通信模块通过无线网络通信连接，所述基站通信模块用于通过所述无线网络将所述定位参考数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：田安洋，乔青清，黄阳，
申请(专利权)人：深圳汉阳科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44