基于卫星导航与惯性导航的无盲区车辆定位系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于卫星导航与惯性导航的无盲区车辆定位系统，包括主控单元、惯性导航、卫星导航、gprs和储存器，所述惯性导航、卫星导航、gprs、存储器分别与主控单元相连；本发明专利技术还公开了一种用于基于卫星导航与惯性导航的无盲区车辆定位系统的方法；该车辆定位系统在卫星导航盲区仍然能无缝定位到车辆，可完全避免车辆丢失。

【技术实现步骤摘要】
基于卫星导航与惯性导航的无盲区车辆定位系统和方法
本专利技术涉及车辆定位领域，特别涉及一种基于卫星导航与惯性导航的无盲区车辆定位系统，本专利技术还涉及一种用于基于卫星导航与惯性导航的无盲区车辆定位系统的方法。
技术介绍
随着社会的进步和科技的发展，人们的出行方式越来越多样化，不仅可以开私家车、乘坐公交车，人们还可以选择租车，使用共享汽车等等方式，然而汽车出租商和汽车共享平台均会在车辆上安装定位器，以防车辆丢失，造成财产损失，但现有的定位器仅仅为卫星导航，在某些位置信号弱或无信号，此时汽车出租商或汽车共享平台将无法定位到汽车，还是无法完全避免车辆丢失的情况。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种基于卫星导航与惯性导航的无盲区车辆定位系统，在卫星导航盲区仍然能无缝定位到车辆，可完全避免车辆丢失；本专利技术还提供一种用于基于卫星导航与惯性导航的无盲区车辆定位系统的方法。本专利技术的目的之一是通过以下技术方案实现的：基于卫星导航与惯性导航的无盲区车辆定位系统，包括主控单元、惯性导航、卫星导航、gprs和储存器，所述惯性导航、卫星导航、gprs、存储器分别与主控单元相连；所述主控单元：用于读取卫星导航数据，当主控单元未读取到卫星导航数据或读取到的卫星导航数据中卫星导航信号强度不足时，主控单元从惯性导航和卫星导航读取车辆加速度、角速度和速度，并根据加速度、角速度和速度计算获得车辆当前位置信息，将车辆当前位置信息存储并通过gprs将车辆当前位置信息发送到车辆管理平台服务器，主控单元读取到的卫星导航数据中卫星导航信号强度足够时，主控单元从惯性导航和卫星导航数据中读取车辆速度和加速度并判断卫星导航信号是否有效，如果有效主控单元储存卫星导航数据并通过gprs将卫星导航数据发送到车辆管理平台服务器；所述惯性导航：用于提供车辆加速度和角速度；所述卫星导航：用于提供车辆速度；所述gprs：用于向车辆管理平台服务器发送车辆当前位置信息和卫星导航数据；所述储存器：储存车辆当前位置信息和卫星导航数据。进一步，所述卫星导航为GPS、北斗导航卫星定位系统、全球导航卫星系统或伽利略卫星定位系统。进一步，所述惯性导航为MPU6050，所述主控单元为AIR900。本专利技术的目的之二是通过以下技术方案实现的：用于上述基于卫星导航与惯性导航的无盲区车辆定位系统中的方法，包括如下步骤：(1)主控单元、惯性导航和卫星导航分别初始化；(2)主控单元先等待然后读取卫星导航数据，如果未读取到卫星导航数据则进入步骤(3)，如果读取到卫星导航数据则根据卫星导航数据中的卫星导航信号强度标志位判断卫星导航信号强度是否足够，如果卫星导航信号强度不足则进入步骤(3)，如果卫星导航信号强度足够则进入步骤(4)；(3)主控单元读取卫星导航和惯性导航数据并采用卫星导航和惯性导航融合算法获取车辆当前位置信息，主控单元存储当前车辆位置信息并通过gprs将当前车辆位置信息发送到车辆管理平台服务器；所述卫星导航和惯性导航融合算法包括如下步骤：a主控单元读取上一次发送到车辆管理平台服务器的卫星导航数据，并从卫星导航数据中获取速度v0和航向角α0；b主控单元按间隔时间TΔ读取惯性导航中车辆运动加速度ai，i＝0,1,2…,n，TΔ＝时间段T/i；c根据离散积分公式得时间段T内车辆速度的增量d当前车速v的模值为v＝v0+vΔe主控单元读取惯性导航中的DMP直接输出四元数f航向角YAWYAW为偏航角并记为αΔ从而可得车速V的方向为α＝α0+αΔg通过航向角确定东北天坐标系与当前车辆坐标系的投影关系，从而解算出当前车辆运动在经纬度方向上的路径增量，将当前的增量与上一次的位置数据相叠加，得出当前车辆的位置信息；(4)主控单元读取卫星导航和惯性导航数据并采用静态漂移修正算法判断卫星导航信号是否有效，如果有效进入步骤(5)，如果无效则进入步骤(2)；所述静态漂移修正算法包括如下步骤：主控单元读取卫星导航和惯性导航数据，并根据从卫星导航数据中获得的速度信息判断车辆是否停止运动，若车辆未停止运动，卫星导航信号有效，若车辆停止运动则保存当前卫星导航数据中的运动速度与MPU6050解算的加速度，并分别与下一次读取到的运动速度和加速度做差，记为TΔ时间内的速度差vΔ与加速度差aΔ，若vΔ近似为0，aΔ近似为0，则认为没有出现漂移，卫星导航信号有效；若vΔ不近似为0，但aΔ近似为0，则当前GPS定位数据出现了漂移，卫星导航信号无效；(5)主控单元储存卫星导航数据并通过gprs将卫星导航数据发送到车辆管理平台服务器。进一步，所述卫星导航为GPS、北斗导航卫星定位系统、全球导航卫星系统或伽利略卫星定位系统。进一步，所述惯性导航为MPU6050，所述主控单元为AIR900。本专利技术的有益效果是：本专利技术的基于卫星导航与惯性导航的无盲区车辆定位系统，在卫星导航信号丢失或强度弱时，由惯性导航定位，可完全避免车辆丢失，该系统还能避免卫星定位数据漂移引起的定位误差，从而能提高车辆定位精度，本专利技术用于无盲区车辆定位系统的方法步骤实现容易。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中：图1为本专利技术系统原理图。图2为本专利技术方法流程图。具体实施方式以下将参照附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的保护范围。如图1所示，基于卫星导航与惯性导航的无盲区车辆定位系统，包括主控单元、惯性导航、卫星导航、gprs和储存器，惯性导航、卫星导航、gprs、存储器分别与主控单元相连；主控单元：用于读取卫星导航数据，当主控单元未读取到卫星导航数据或读取到的卫星导航数据中卫星导航信号强度不足时，主控单元从惯性导航和卫星导航读取车辆加速度、角速度和速度，并根据加速度、角速度和速度计算获得车辆当前位置信息，将车辆当前位置信息存储并通过gprs将车辆当前位置信息发送到车辆管理平台服务器，主控单元读取到的卫星导航数据中卫星导航信号强度足够时，主控单元从惯性导航和卫星导航数据中读取车辆速度和加速度并判断卫星导航信号是否有效，如果有效主控单元储存卫星导航数据并通过gprs将卫星导航数据发送到车辆管理平台服务器；惯性导航：用于提供车辆加速度和角速度；卫星导航：用于提供车辆速度；gprs：用于向车辆管理平台服务器发送车辆当前位置信息和卫星导航数据；储存器：储存本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于卫星导航与惯性导航的无盲区车辆定位系统，其特征在于：包括主控单元、惯性导航、卫星导航、gprs和储存器，所述惯性导航、卫星导航、gprs、存储器分别与主控单元相连；/n所述主控单元：用于读取卫星导航数据，当主控单元未读取到卫星导航数据或读取到的卫星导航数据中卫星导航信号强度不足时，主控单元从惯性导航和卫星导航读取车辆加速度、角速度和速度，并根据加速度、角速度和速度计算获得车辆当前位置信息，将车辆当前位置信息存储并通过gprs将车辆当前位置信息发送到车辆管理平台服务器，主控单元读取到的卫星导航数据中卫星导航信号强度足够时，主控单元从惯性导航和卫星导航数据中读取车辆速度和加速度并判断卫星导航信号是否有效，如果有效主控单元储存卫星导航数据并通过gprs将卫星导航数据发送到车辆管理平台服务器；/n所述惯性导航：用于提供车辆加速度和角速度；/n所述卫星导航：用于提供车辆速度；/n所述gprs：用于向车辆管理平台服务器发送车辆当前位置信息和卫星导航数据；/n所述储存器：储存车辆当前位置信息和卫星导航数据。/n

【技术特征摘要】
1.基于卫星导航与惯性导航的无盲区车辆定位系统，其特征在于：包括主控单元、惯性导航、卫星导航、gprs和储存器，所述惯性导航、卫星导航、gprs、存储器分别与主控单元相连；
所述主控单元：用于读取卫星导航数据，当主控单元未读取到卫星导航数据或读取到的卫星导航数据中卫星导航信号强度不足时，主控单元从惯性导航和卫星导航读取车辆加速度、角速度和速度，并根据加速度、角速度和速度计算获得车辆当前位置信息，将车辆当前位置信息存储并通过gprs将车辆当前位置信息发送到车辆管理平台服务器，主控单元读取到的卫星导航数据中卫星导航信号强度足够时，主控单元从惯性导航和卫星导航数据中读取车辆速度和加速度并判断卫星导航信号是否有效，如果有效主控单元储存卫星导航数据并通过gprs将卫星导航数据发送到车辆管理平台服务器；
所述惯性导航：用于提供车辆加速度和角速度；
所述卫星导航：用于提供车辆速度；
所述gprs：用于向车辆管理平台服务器发送车辆当前位置信息和卫星导航数据；
所述储存器：储存车辆当前位置信息和卫星导航数据。


2.根据权利要求1所述的基于卫星导航与惯性导航的无盲区车辆定位系统，其特征在于：所述卫星导航为GPS、北斗导航卫星定位系统、全球导航卫星系统或伽利略卫星定位系统。


3.根据权利要求1或2所述的基于卫星导航与惯性导航的无盲区车辆定位系统，其特征在于：所述惯性导航为MPU6050，所述主控单元为AIR900。


4.用于权利要求1-3任一所述基于卫星导航与惯性导航的无盲区车辆定位系统的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)主控单元、惯性导航和卫星导航分别初始化；
(2)主控单元先等待然后读取卫星导航数据，如果未读取到卫星导航数据则进入步骤(3)，如果读取到卫星导航数据则根据卫星导航数据中的卫星导航信号强度标志位判断卫星导航信号强度是否足够，如果卫星导航信号强度不足则进入步骤(3)，如果卫星导航信号强度足够则进入步骤(4)；
(3)主控单元读取卫星导航和惯性导航数据并采用卫星导航和惯性导航融合算法获取车辆当前位置信息，主控单元存储当前车辆位置信息并通过gprs将...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦善乐，李关林，刘方杰，杨再培，
申请(专利权)人：贵州新思维科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52