【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及装备定位，具体为基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位方法及系统。
技术介绍
1、装备定位技术，是指通过使用各种传感器、定位系统和数据处理技术，对特定装备或设备进行准确的位置信息的获取和跟踪的技术手段；装备定位技术的目的是获取装备的精确位置信息，以便实时监测、控制和管理装备的运行状态，这些技术可以应用于各种领域，如工业自动化、海洋工程、物流和运输等。
2、现有的装备定位技术通常都是采用单个卫星对设备进行定位，而单个卫星的定位效果较差，难以将设备精确地定位到经纬度上，且现有的装备定位技术通常采用与附近通讯基站相连的方式对装备进行定位，而在某些特定领域，如海洋或深山中使用的装备远离通讯基站，无法通过通讯基站对装备进行定位，比如在申请公开号为cn113219407a的中国专利中，公开了一种运载工具的定位方法、装置、电子设备，该方案就是通过卫星对运载工具进行定位，但是在定位时仅通过一个卫星对运载工具的经纬度进行确定，没有通过多个卫星进行联合定位，导致最终得到的定位信息误差较大，现有的装备定位技术还存在过度依赖通讯基站以及在进行卫星定位时习惯采用单卫星定位，导致定位信息的误差较大的问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决现有技术中的技术问题之一，通过查找收集装备能够连接的北斗卫星中信号最强的三个接收卫星，再基于当前时间生成时间戳信号，将时间戳信号发送至接收卫星并返回，基于返回时时间戳信号的接收时间计算时间戳信号的传播时长，基于传播时长计算收集装备与接
2、为实现上述目的，第一方面，本申请提供基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位方法，包括如下步骤：
3、与北斗卫星通讯连接，获取与收集装备连接信号最强的三个北斗卫星的编号，命名为接收编号，将接收编号对应的北斗卫星命名为接收卫星；
4、获取当前时间，将当前时间转换为时间戳信号发送至北斗卫星并返回收集装备，获取收集装备接收到时间戳信号的时间，命名为接收时间；
5、对时间戳信号以及接收时间进行分析，计算收集装备与接收卫星之间的距离，标记为客观距离；
6、对客观距离进行分析，计算得到收集装备的定位信息。
7、进一步地，与北斗卫星通讯连接包括如下子步骤：
8、接收北斗卫星的卫星信号，获取收集装备能够接收到的卫星信号的编号，命名为卫星编号，所述卫星编号为卫星通讯部门对北斗卫星的编号；
9、获取卫星信号的信号强度，按照从大到小的顺序对信号强度进行排序，通过符号pn表示，n为正整数；
10、获取p1、p2以及p3对应的卫星编号，命名为接收编号，将p1、p2以及p3对应的北斗卫星命名为接收卫星。
11、进一步地，获取当前时间，将当前时间转换为时间戳信号发送至北斗卫星并返回收集装备包括如下子步骤：
12、获取当前时间，所述当前时间精确到毫秒，格式为hh:mm:ss:jjj，将“:”剔除，获取当前时间中的纯数字，按照从左到右的顺序进行排列，得到时间戳信号为hhmmssjjj，其中每个字母代表一个数字；
13、将时间戳信号发送至北斗卫星并由北斗卫星返回时间戳信号，通过收集装备接收时间戳信号，获取接收时间。
14、进一步地，对时间戳信号以及接收时间进行分析，计算收集装备与接收卫星之间的距离，标记为客观距离包括如下子步骤：
15、获取接收到的时间戳信号，将时间戳信号解码转换为发送时间，基于发送时间以及接收时间计算时间戳信号的传播时长；
16、基于传播时长以及卫星信号的传播速度计算收集装备与接收卫星的客观距离。
17、进一步地，将时间戳信号解码转换为发送时间，基于发送时间以及接收时间计算时间戳信号的传播时长包括如下子步骤：
18、获取接收到的时间戳信号，将时间戳信号的后三位数字标记为毫秒值，将剩余数字按照从左到右的顺序每两个数字一组进行分组，得到三组数字，依次命名为时位值、分位值以及秒位值；
19、将时位值、分位值、秒位值以及毫秒值组合得到时位值:分位值:秒位值:毫秒值，命名为发送时间，获取接收时间；
20、计算接收时间-发送时间的值，将计算结果标记为传播时长；
21、判断传播时长是否为负数，若传播时长为负数，则输出计算异常信号；若传播时长为非负数，则输出计算正常信号；
22、若输出计算异常信号，则将接收时间对应的时位值更改为“25”，重新计算传播时长；
23、将p1、p2以及p3对应的接收卫星依次命名为第一卫星、第二卫星以及第三卫星，分别计算时间戳信号往返第一卫星、第二卫星以及第三卫星的传播时长，依次命名为第一传播时长、第二传播时长以及第三传播时长。
24、进一步地，基于传播时长以及卫星信号的传播速度计算收集装备与接收卫星的客观距离包括如下子步骤：
25、获取卫星信号的传播速度；
26、通过客观距离计算公式对传播速度以及传播时长进行计算，得到收集装备与接收卫星的客观距离。
27、进一步地，对客观距离进行分析，计算得到收集装备的定位信息包括如下子步骤：
28、记录接收时间戳信号时的接收角度，基于客观距离以及接收角度分析计算收集装备与接收卫星之间的二维距离；
29、基于二维距离构建平面距离坐标系，对平面距离坐标系进行分析得到收集装备的定位信息。
30、进一步地，记录接收时间戳信号时的接收角度，基于客观距离以及接收角度分析计算收集装备与接收卫星之间的二维距离包括如下子步骤：
31、在接收时间戳信号时记录信号的接收角度，所述接收角度为时间戳信号到达收集装备时与海面的夹角；所述接收角度包括第一接收角度、第二接收角度以及第三接收角度；
32、基于世界地图，通过二维距离计算公式对客观距离以及接收角度进行计算，得到收集装备与接收卫星的二维距离，所述二维距离包括第一二维距离、第二二维距离以及第三二维距离。
33、进一步地，基于二维距离构建平面距离坐标系，对平面距离坐标系进行分析得到收集装备的定位信息包括如下子步骤：
34、基于世界地图，获取第一卫星、第二卫星以及第三卫星的经纬度，依次命名为第一经纬度、第二经纬度以及第三经纬度；
35、基于世界地图，以第一经纬度为原点，平行于赤道线为x轴，垂直于赤道线为y轴建立平面距离坐标系，所述平面距离坐标系的精度为1m；
36、获取第二卫星以及第三卫星在平面距离坐标系上的坐标点，依次标记为第二坐标点以及第三坐标点；
37、以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位方法，其特征在于，与北斗卫星通讯连接包括如下子步骤：
3.根据权利要求2所述的基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位方法，其特征在于，获取当前时间，将当前时间转换为时间戳信号发送至北斗卫星并返回收集装备包括如下子步骤：
4.根据权利要求3所述的基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位方法，其特征在于，对时间戳信号以及接收时间进行分析，计算收集装备与接收卫星之间的距离，标记为客观距离包括如下子步骤：
5.根据权利要求4所述的基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位方法，其特征在于，将时间戳信号解码转换为发送时间，基于发送时间以及接收时间计算时间戳信号的传播时长包括如下子步骤：
6.根据权利要求5所述的基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位方法，其特征在于，基于传播时长以及卫星信号的传播速度计算收集装备与接收卫星的客观距离包括如下子步骤：
7.根据权利要求6所述的基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位方法，其
8.根据权利要求7所述的基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位方法，其特征在于，记录接收时间戳信号时的接收角度，基于客观距离以及接收角度分析计算收集装备与接收卫星之间的二维距离包括如下子步骤：
9.根据权利要求8所述的基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位方法，其特征在于，基于二维距离构建平面距离坐标系，对平面距离坐标系进行分析得到收集装备的定位信息包括如下子步骤：
10.基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位系统，基于权利要求1-9任意一项所述的基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位方法实现，其特征在于，包括卫星通讯模块、信号接收模块、信号分析模块以及定位模块，所述卫星通讯模块、信号接收模块以及定位模块分别与信号分析模块数据连接；
...【技术特征摘要】
1.基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位方法，其特征在于，与北斗卫星通讯连接包括如下子步骤：
3.根据权利要求2所述的基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位方法，其特征在于，获取当前时间，将当前时间转换为时间戳信号发送至北斗卫星并返回收集装备包括如下子步骤：
4.根据权利要求3所述的基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位方法，其特征在于，对时间戳信号以及接收时间进行分析，计算收集装备与接收卫星之间的距离，标记为客观距离包括如下子步骤：
5.根据权利要求4所述的基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位方法，其特征在于，将时间戳信号解码转换为发送时间，基于发送时间以及接收时间计算时间戳信号的传播时长包括如下子步骤：
6.根据权利要求5所述的基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位方法，其特征在于，基于传播时长以及卫星信号的传播速...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛钊君，杨桢毅，宋刚，侯明鑫，葛畅，黄涛，欧忠庆，姚剑峰，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院农业机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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