一种精确型航海用海面线路导航定位方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及导航定位技术领域，且公开了一种精确型航海用海面线路导航定位方法及系统；本精确型航海用海面线路导航定位方法包括以下步骤：S1：水上定位；S2：水下定位；S3：综合导航，本发明专利技术设置多种信号发送的连接，从而避免了因单一连接中断或连接不稳定造成的信号发送失败或信号发送延迟的问题，以此保证导航定位数据发送的及时性，使得导航定位数据更新更加迅速，以此保证定位的精确性，在进行水下定位时，将单片机默认设置为沉睡状态，在其连接的接收器接收到信号时，对其进行唤醒，以对数据进行处理，而在处理完毕后继续进入沉睡状态，从而减少了能耗的输出，降低了定位的成本。降低了定位的成本。降低了定位的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种精确型航海用海面线路导航定位方法及系统


[0001]本专利技术属于导航定位
，具体为一种精确型航海用海面线路导航定位方法及系统。

技术介绍

[0002]定位是指对目标的地理位置进行判断，此项技术现广泛使用，在陆地上进行目标位置的定位较为容易，而若在海洋上，由于环境的特殊性，其定位存在动态性和不可重复性的特点，故需要使用专用的海用海面定位。
[0003]现有的海用海面定位中一般将船只和陆地接收器建立连接，以此进行信号的传递，而此单一连接存在中断或不稳定的可能性，以此可能导致信号发送失败或信号发送延迟的问题，不能保证数据的及时性，由此降低了定位的精确性；因此，针对目前的状况，现需对其进行改进。

技术实现思路

[0004]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种精确型航海用海面线路导航定位方法及系统，有效的解决了现有的海用海面定位中一般将船只和陆地接收器建立连接，以此进行信号的传递，而此单一连接存在中断或不稳定的可能性，以此可能导致信号发送失败或信号发送延迟的问题，不能保证数据的及时性，由此降低了定位的精确性的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种精确型航海用海面线路导航定位方法，包括以下步骤：
[0006]S1：水上定位：通过GPS导航技术计算船只在海面上的相对位置，在进行GPS连接时，首位连接顺序为船只上的GPS接收机和陆地上的GPS接收机之间的连接，次位连接顺序为以船只上的移动设备作为接收机和和陆地上的GPS接收机之间的连接，三位连接顺序为以船只上的移动设备作为接收机和临近船只上的移动设备建立连接，再通过临近船只上的GPS接收机和陆地上的GPS接收机之间的连接获取临近船只的定位，并结合两个船只上的移动设备之间的相对位置，得到当前船只的定位；
[0007]S2：水下定位：通过声呐导航技术计算船只在海面的相对位置，声呐导航技术包括安装在船只上的水声发射器、按照规定距离均匀安装在海底的水声接收器以及装载了接收器的舰载平台，通过水声发射器发射信号，再通过水声换能设备对其发射信号进行放大，再由与信号位置最近的水声接收器对信号进行接收，在水声接收器接收信号后，唤醒连接的单片机，单片机对信号的数据进行采样以及对比，在对比结果一致后，将自身的地址数据包发送至装载了接收器的舰载平台，由此得到当前船只的定位信息；
[0008]S3：综合导航：综合上述步骤S1中的水上定位数据和步骤S2的水下定位数据，对船只的定位信息进行计算并得出，且在进行综合导航时，结合INS导航技术对船只的加速度情况进行计算，以此得到移动中的船只的精确的定位信息。
[0009]优选的，所述步骤S2中，单片机采用专用型单片机，且单片机的型号为AT89C20。
[0010]优选的，所述步骤S3中，INS导航采用轨迹推算法计算船只的移动定位信息，具体采用加速度计计算出船只的加速度，并经过积分计算得到船只速度，再次经过积分计算得到船只的位置信息。
[0011]优选的，所述积分计算的方法具体包括矩形法、梯形法、抛物线法、平均值法或“类梯形
”‑
Monte
‑
Carlo计算法中的一种或几种的组合。
[0012]优选的，一种精确型航海用海面线路导航定位系统，所述精确型航海用海面线路导航定位系统包括设备连接系统、信号发出系统、信号接收系统、数据计算系统、综合分析系统、数据接收系统；
[0013]设备连接系统：所述设备连接系统用于建立船只和陆地上的接收机之间的连接，并在船只和陆地上的接收机之间的连接存在中断或连接不稳定的情况下，自动搜寻船只上的移动设备，并将搜寻到的移动设备作为接收机和陆地上的接收机建立连接，若此连接也存在中断或连接不稳定的情况下，则自动搜寻船只上的移动设备和临近船只上的移动设备，并对两个移动设备建立连接；
[0014]信号发出系统：所述信号发出系统用于进行位置信号的发送，所述信号发出系统包括水上信号发送模块和水下信号发送模块，在水上信号发送模块进行信号发送时，若船只建立的连接为当前船只和陆地接收器以及当前船只上的移动设备和陆地接收器，则信号直接发出，若连接为当前船只上的移动设备和临近船只上的移动设备，则发出信号为两个移动设备之间的相对位置以及临近船只的位置信号信息；
[0015]信号接收系统：所述信号接收系统用于进行位置信号的接收，所述信号接收系统包括水上信号接收模块和水下信号接收模块，水上信号接收模块包括陆地接收器以及GPS卫星，水下信号接收模块包括信号接收单元、信号处理及计算单元以及转载单元；
[0016]数据计算系统：所述数据计算系统用于根据信号发出系统发出的信号，计算其水上定位的位置信息，其在计算时结合了GIS地理信息技术以及GPS卫星定位技术进行综合运算；
[0017]综合分析系统：所述综合分析系统用于根据上述数据计算系统得到的计算信息，结合INS导航技术对船只的加速度情况进行计算，以此得到移动中的船只的精确的定位信息；
[0018]数据接收系统：所述数据接收系统用于接收经过计算后得到的船只的相对定位信息，其中，若连接为当前船只和陆地接收器，则通过船只接收器直接接收，若连接为当前船只上的移动设备和陆地接收器以及当前船只上的移动设备和临近船只上的移动设备，则通过连接的移动设备进行接收。
[0019]优选的，所述水上信号发送模块在进行信号的发出时，对信号进行加密处理，加密处理的方法具体为链路加密、节点加密或端到端加密中的一种或几种的组合。
[0020]优选的，所述水下信号发送模块在进行信号的发出时，对发出的信号进行调频放大处理，调频放大处理具体采用换能设备。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术，设置多种信号发送的连接，从而避免了因单一连接中断或连接不稳定造成的信号发送失败或信号发送延迟的问题，以此保证导航定位数据发送的及时性，使得导航定位数据更新更加迅速，以此保证定位的精确
性；
[0022]2、本专利技术，在进行水下定位时，将单片机默认设置为沉睡状态，在其连接的接收器接收到信号时，对其进行唤醒，以对数据进行处理，而在处理完毕后继续进入沉睡状态，从而减少了能耗的输出，降低了定位的成本；
[0023]3、本专利技术，将水上定位和水下定位进行结合，从而得到船只的定位信息，避免了单一定位存在的误差性，使得定位更加精确。
附图说明
[0024]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
[0025]在附图中：
[0026]图1为本专利技术一种精确型航海用海面线路导航定位方法流程图；
[0027]图2为本专利技术一种精确型航海用海面线路导航定位系统框图。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精确型航海用海面线路导航定位方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：水上定位：通过GPS导航技术计算船只在海面上的相对位置，在进行GPS连接时，首位连接顺序为船只上的GPS接收机和陆地上的GPS接收机之间的连接，次位连接顺序为以船只上的移动设备作为接收机和和陆地上的GPS接收机之间的连接，三位连接顺序为以船只上的移动设备作为接收机和临近船只上的移动设备建立连接，再通过临近船只上的GPS接收机和陆地上的GPS接收机之间的连接获取临近船只的定位，并结合两个船只上的移动设备之间的相对位置，得到当前船只的定位；S2：水下定位：通过声呐导航技术计算船只在海面的相对位置，声呐导航技术包括安装在船只上的水声发射器、按照规定距离均匀安装在海底的水声接收器以及装载了接收器的舰载平台，通过水声发射器发射信号，再通过水声换能设备对其发射信号进行放大，再由与信号位置最近的水声接收器对信号进行接收，在水声接收器接收信号后，唤醒连接的单片机，单片机对信号的数据进行采样以及对比，在对比结果一致后，将自身的地址数据包发送至装载了接收器的舰载平台，由此得到当前船只的定位信息；S3：综合导航：综合上述步骤S1中的水上定位数据和步骤S2的水下定位数据，对船只的定位信息进行计算并得出，且在进行综合导航时，结合INS导航技术对船只的加速度情况进行计算，以此得到移动中的船只的精确的定位信息。2.根据权利要求1所述的一种精确型航海用海面线路导航定位方法，其特征在于：所述步骤S2中，单片机采用专用型单片机，且单片机的型号为AT89C20。3.根据权利要求1所述的一种精确型航海用海面线路导航定位方法，其特征在于：所述步骤S3中，INS导航采用轨迹推算法计算船只的移动定位信息，具体采用加速度计计算出船只的加速度，并经过积分计算得到船只速度，再次经过积分计算得到船只的位置信息。4.根据权利要求3所述的一种精确型航海用海面线路导航定位方法，其特征在于：所述积分计算的方法具体包括矩形法、梯形法、抛物线法、平均值法或“类梯形
”‑
Monte
‑
Carlo计算法中的一种或几种的组合。5.根据权利要求1所述的一种精确型航海用海面线路导航定位系统，其特征在于：所述精确型航海用海面线路导航定位系统包括设备连接系统、信号发...

【专利技术属性】
技术研发人员：董帝渤，燕学博，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：