本发明专利技术公开了一种基于龙芯平台的北斗车辆定位装置，上位机平板终端安装有北斗车辆定位辅助训练系统软件，用于调整北斗通信参数，使平板终端捕获北斗信号，并与龙芯平台建立起蓝牙连接，同时能够显示车辆当前的运行状态信息；当车辆位置发生变动时，北斗车载定位装置采集数据信息并传送给北斗卫星通信导航系统；北斗卫星通信导航系统将接收到的数据以北斗短报文的形式将数据发送到龙芯平台进行处理；龙芯平台将处理后的数据发送至上位机平板终端中。端中。端中。
【技术实现步骤摘要】
一种基于龙芯平台的北斗车辆定位装置
[0001]本专利技术属于北斗定位
，特别是涉及一种基于龙芯平台的北斗车辆定位装置。
技术介绍
[0002]特种车辆体型庞大，驾驶人员在训练驾驶时会存在一定的视野盲区，操作较为吃力，影响驾驶精度，并且需要第三人在外进行实时监督记录，评判打分，较不方便。
[0003]北斗卫星导航系统定位精度高、响应速度快、应用范围广，提高了全球卫星导航系统的综合应用效益。龙芯是通用高性能微处理芯片，其架构具有完全自主、技术先进、兼容生态三方面特点。
[0004]目前，大多数车辆定位装置只是简单的在车辆上放置一个定位器，并未事先对车辆的轮廓进行采集、建模，因此在终端上常以一个小红点来代替车辆，导致定位精度低、不能很好的满足特种车辆驾驶人员的训练驾驶需求。且GPS导航系统为其他国家的自研系统，在一定程度上存在着不可控的风险。
技术实现思路
[0005]本专利技术目的在于解决上述
技术介绍
中提出的问题，提供一种基于龙芯平台的北斗车辆定位装置，目的是优化军用特种车辆的训练形式，辅助驾驶员进行训练驾驶，提高驾驶精度，降低人力成本。
[0006]为了实现本专利技术目的，本专利技术公开了一种基于龙芯平台的北斗车辆定位装置，包括北斗车载定位装置、上位机平板终端、北斗卫星通信导航系统、龙芯平台；上位机平板终端安装有北斗车辆定位辅助训练系统软件，用于调整北斗通信参数，使平板终端捕获北斗信号，并与龙芯平台建立起蓝牙连接，同时能够显示车辆当前的运行状态信息；当车辆位置发生变动时，北斗车载定位装置采集数据信息并传送给北斗卫星通信导航系统；北斗卫星通信导航系统将接收到的数据以北斗短报文的形式将数据发送到龙芯平台进行处理；龙芯平台将处理后的数据发送至上位机平板终端中。
[0007]进一步地，北斗卫星通信导航系统将接收到的数据发送到龙芯平台上的北斗通信模块中，数据处理模块对北斗短报文数据进行解析处理，处理后的数据通过蓝牙通信被传送到上位机平板终端中。
[0008]进一步地，龙芯平台包括龙芯处理器、复位模块、蓝牙模块、数据处理模块、专用网口模块、北斗通信模块；各模块与龙芯处理器之间通过I/O管脚相连接，共同布置在印制电路板PCB上；复位模块产生的复位信号以低电平状态传送至其余模块中，实现复位初始化；北斗通信模块待接收到北斗卫星通信导航系统所传送的北斗短报文差分数据时，会产生一个高电平使能信号，此信号会传递至专用网口模块，激活网口通信；专用网口模块和数据处理模块采用PCle总线通信，实现数据高速传递；又待数据处理模块对所接收的北斗短报文差分数据进行解析处理后，会产生一个高电平激励信号，此信号传递至蓝牙模块，对蓝牙芯
片进行激活；蓝牙模块产生蓝牙信号与上位机平板终端建立起蓝牙连接，进行数据传递。
[0009]进一步地，北斗通信模块接收北斗短报文差分数据基于RTK定位中Kalman滤波参数算法来实现，RTK定位的法方程矩阵式为：
[0010][0011]式中，dX是三维坐标改正；为双差整周模糊度，上标G表示GPS卫星，C表示BDS卫星；
[0012][0013]式中，(x0，y0，z0)是集成在龙芯平台北斗通信模块中的接收机坐标初值，采用单点定位获得，(x
n
，y
n
，z
n
)是卫星坐标，ρ0是接收机和卫星之间的几何距离初始值；
[0014][0015]式中，λ是载波波长。
[0016]进一步地，Kalman滤波参数算法的离散化模型状态向量为：
[0017][0018]式中，前9个是位置参数，包括三维坐标、三维速速和三维加速度参数，下标表示历元，是双差模糊度参数；在RTK定位中，当前位置参数利用前一步的预报值确定，如果不发生周跳，认为双差模糊度参数是连续的，因此，利用位置均值的自适应算法给出状态方程及预测值的方差阵
[0019]X
k,k
‑1＝φ
k,k
‑1X
k
‑
1,k
‑1[0020][0021]式中，Q
k
‑1是系统噪声阵。φ
k,k
‑1是状态转移矩阵，采用基于当前历元的加速度统计模型确定；
[0022][0023][0024]式中，dt是采样间隔，Fx，Fy，Fz为x、y、z轴方向上的转移矩阵；利用上述模型计算Kalman滤波过程，应用于RTK定位，并根据算法在龙芯平台上编写GPS/BDS的RTK定位程序。
[0025]进一步地，复位模块包括在电源输入端一侧放置了一个上拉电阻，利用轻触按键来实现复位，低电平有效，产生的复位信号分别提供给龙芯处理器、蓝牙模块、数据处理模块、专用网口模块、北斗通信模块进行复位初始化处理。
[0026]进一步地，驾驶人员能够通过平板终端来实时调整自己的操作，训练评判人员也能够通过平板终端来指导驾驶人员，在平板终端上还能实现对驾驶人员进行考核打分、错误分析。
[0027]进一步地，北斗车载定位装置为两个GNSS多星七频蘑菇头测量定位天线，分别固定在车辆的车头和车尾处，对车辆的运行状态数据进行实时采集。
[0028]进一步地，装置设置有两块12V锂电池，分别给龙芯平台和北斗车载定位装置提供稳定的12V直流电压。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的显著进步在于：1)所专利技术的车辆定位装置其核心部件全部实现国产化，采用了龙芯芯片作为高性能微处理芯片及采用了中国自行研制的北斗卫星导航系统；2)对车辆的轮廓进行了事先采集、建模，避免了在上位机平板终端中以小圆点代替车辆，这样便于训练人员、考核评判人员等更直观的判断车辆位置，实现优化军用特种车辆的训练形式，辅助驾驶员进行训练驾驶，提高驾驶精度，降低人力成本。
[0030]为更清楚说明本专利技术的功能特性以及结构参数，下面结合附图及具体实施方式进一步说明。
附图说明
[0031]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0032]图1是一种基于龙芯平台的北斗车辆定位装置整体架构示意图。
具体实施方式
[0033]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，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]一种基于龙芯平台的北斗车辆定位装置，具体使用方法为：
[0035]1)打开12V电源和平板终端上的北斗车辆定位辅助训练系统软件，调整北斗通信参数，使平板终端捕获北斗信号，并与龙芯平台建立起蓝牙连接。
[0036]2)当特种车辆位置发生变动时，北斗车载定位装置采集数据信息并传送给北斗卫
星通信导航系统。
[0037]3)北斗卫本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于龙芯平台的北斗车辆定位装置，其特征在于，包括北斗车载定位装置、上位机平板终端、北斗卫星通信导航系统、龙芯平台；上位机平板终端安装有北斗车辆定位辅助训练系统软件，用于调整北斗通信参数，使平板终端捕获北斗信号，并与龙芯平台建立起蓝牙连接，同时能够显示车辆当前的运行状态信息；当车辆位置发生变动时，北斗车载定位装置采集数据信息并传送给北斗卫星通信导航系统；北斗卫星通信导航系统将接收到的数据以北斗短报文的形式将数据发送到龙芯平台进行处理；龙芯平台将处理后的数据发送至上位机平板终端中。2.根据权利要求1所述的一种基于龙芯平台的北斗车辆定位装置，其特征在于，北斗卫星通信导航系统将接收到的数据发送到龙芯平台上的北斗通信模块中，数据处理模块对北斗短报文数据进行解析处理，处理后的数据通过蓝牙通信被传送到上位机平板终端中。3.根据权利要求1所述的一种基于龙芯平台的北斗车辆定位装置，其特征在于，龙芯平台包括龙芯处理器、复位模块、蓝牙模块、数据处理模块、专用网口模块、北斗通信模块；各模块与龙芯处理器之间通过I/O管脚相连接，共同布置在印制电路板PCB上；复位模块产生的复位信号以低电平状态传送至其余模块中，实现复位初始化；北斗通信模块待接收到北斗卫星通信导航系统所传送的北斗短报文差分数据时，会产生一个高电平使能信号，此信号会传递至专用网口模块，激活网口通信；专用网口模块和数据处理模块采用PCle总线通信，实现数据高速传递；又待数据处理模块对所接收的北斗短报文差分数据进行解析处理后，会产生一个高电平激励信号，此信号传递至蓝牙模块，对蓝牙芯片进行激活；蓝牙模块产生蓝牙信号与上位机平板终端建立起蓝牙连接，进行数据传递。4.根据权利要求3所述的一种基于龙芯平台的北斗车辆定位装置，其特征在于，北斗通信模块接收北斗短报文差分数据基于RTK定位中Kalman滤波参数算法来实现，RTK定位的法方程矩阵式为：式中，dX是三维坐标改正；为双差整周模糊度，上标G表示GPS卫星，C表示BDS卫星；式中，(x0，y0，z0)是集成在龙芯平台北斗通信模块中的接收机坐标初值，采用单点定位获得，(x
n
，y
n
【专利技术属性】
技术研发人员：宋胜利，钟浩杰，陈杰，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。