採用基準校準修正方法的北鬥高精度航標燈定位系統與流程
2023-05-09 05:29:22
本發明涉及導航技術領域，尤其是指採用基準校準修正方法的北鬥高精度航標燈定位系統。
背景技術：
現有的航標燈定位精度在5~8米，這種精度在海上航行問題不大，但用在內河時，由於河道寬度問題，航標燈的定位精度要求在1米以內，否則誤差過大往往會定位到岸上，現有的方案是設很多個固定機站，再對船位置進行計算，從而得出其位置，這種方式機站建設、維護成本高，控制管理費用高、難度大。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種建設、使用成本低，控制效果好，定位精度高的採用基準校準修正方法的北鬥高精度航標燈定位系統。
為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：採用基準校準修正方法的北鬥高精度航標燈定位系統，
它包括有數據伺服器、移動機站以及安裝在航標燈內的定位/基準參照單元，其中，數據伺服器與移動機站互連，移動機站與定位/基準參照單元互連；
定位/基準參照單元為多個，每個定位/基準參照單元均包括有北鬥定位模塊、微處理器、GPRS通信模塊，其中，北鬥定位模塊與微處理器連接，微處理器與GPRS通信模塊，GPRS通信模塊與移動機站互連；
上述系的使用方法：先將其中任意一個或多個定位/基準單元，通過北鬥定位模塊測量出它的標準位置座標，然後由微處理器計算出實時定位座標與標準座標的X、Y的偏差，由通信模塊將X、Y的偏差傳送到數據伺服器，數據伺服器將這個實時的X、Y的偏差作為參照基準，拿這個X、Y的偏差與同一時間內的其它定位/基準單元的座標進行X、Y的偏差修正計算；修正後的精度達到釐米級誤差。
所述的定位/基準參照單元包括安裝在電路板上的主電壓穩壓模塊、充電保護繼電器、GPRS通信模塊、微處理器、北鬥定位模塊、穩壓晶片、電流檢測模塊、時針晶片、光控/LED控制接口、太陽能接口、蓄電池接口，其中，太陽能接口、蓄電池接口位於電路板一端，航標燈表面設有與太陽能接口相配合的太陽能吸光板，航標燈燈座底部設有與蓄電池接口相配合的蓄電池；微處理器通過充電保護繼電器與太陽能接口、蓄電池接口連接，穩壓晶片與微處理器相連接，主電壓穩壓模塊一端與穩壓晶片相連接，主電壓穩壓模塊另一端與北鬥定位模塊連接，並為北鬥定位模塊提供穩定的3.3V電壓，北鬥定位模塊與微處理器連接提供定位數據，GPRS通信模塊與微處理器連接；主電壓穩壓模塊上連接有電流檢測模塊；時針晶片、光控/LED控制接口分別連接在微處理器上，光控/LED控制接口控制航標燈的聲光系統，時針晶片用於同步航標燈的實時定位數據。
本發明在採用上述方案後：GPRS通信模塊為深圳微科通訊的DCAN103C模塊；北鬥定位模塊為微科通訊的VK1612U8M3L U-BLOX M8030晶片或NEO-M8N 高精度10HZ頻率GPS北鬥模塊；微處理器為 ARM公司或AVR公司的系列處理器；本方案以多個航標燈內的定位/基準單元為相對坐標，再配合移動機站，通過計算實時定位座標與標準座標的偏差，從而得出精度在20cm以內的精確坐標基數，採用本方案後的建設、使用成本低，控制效果好，定位精度高，經過大量實際運用，其精度控制在20cm以內。
附圖說明
圖1為本發明的原理示意圖。
圖2為本發明的定位/基準參照單元的原理示意圖。
具體實施方式
下面結合所有附圖對本發明作進一步說明，本發明的較佳實施例為：參見附圖1和附圖2，本實施例所述的採用基準校準修正方法的北鬥高精度航標燈定位系統包括有數據伺服器、移動機站以及安裝在航標燈內的定位/基準參照單元，其中，數據伺服器與移動機站互連，移動機站與定位/基準參照單元互連；
定位/基準參照單元為多個，每個定位/基準參照單元包括安裝在電路板上的主電壓穩壓模塊、充電保護繼電器、GPRS通信模塊、微處理器、北鬥定位模塊、穩壓晶片、電流檢測模塊、時針晶片、光控/LED控制接口、太陽能接口、蓄電池接口，其中，太陽能接口、蓄電池接口位於電路板一端，航標燈表面設有與太陽能接口相配合的太陽能吸光板，航標燈燈座底部設有與蓄電池接口相配合的蓄電池；微處理器通過充電保護繼電器與太陽能接口、蓄電池接口連接，穩壓晶片與微處理器相連接，主電壓穩壓模塊一端與穩壓晶片相連接，主電壓穩壓模塊另一端與北鬥定位模塊連接，並為北鬥定位模塊提供穩定的3.3V電壓，北鬥定位模塊與微處理器連接提供定位數據，GPRS通信模塊與微處理器連接；主電壓穩壓模塊上連接有電流檢測模塊；時針晶片、光控/LED控制接口分別連接在微處理器上，光控/LED控制接口控制航標燈的聲光系統，時針晶片用於同步航標燈的實時定位數據；
上述系的使用方法：先將其中任意一個或多個定位/基準單元，通過北鬥定位模塊測量出它的標準位置座標，然後由微處理器計算出實時定位座標與標準座標的X、Y的偏差，由通信模塊將X、Y的偏差傳送到數據伺服器，數據伺服器將這個實時的X、Y的偏差作為參照基準，拿這個X、Y的偏差與同一時間內的其它定位/基準單元的座標進行X、Y的偏差修正計算；修正後的精度達到釐米級誤差。
本實施例的GPRS通信模塊為深圳微科通訊的DCAN103C模塊；北鬥定位模塊為微科通訊的VK1612U8M3L U-BLOX M8030晶片或NEO-M8N 高精度10HZ頻率GPS北鬥模塊；微處理器為 ARM公司或AVR公司的系列處理器；本方案以多個航標燈內的定位/基準單元為相對坐標，再配合移動機站，通過計算實時定位座標與標準座標的偏差，從而得出精度在20cm以內的精確坐標基數，採用本實施例後的建設、使用成本低，控制效果好，定位精度高，經過大量實際運用，其精度控制在20cm以內。
以上所述之實施例只為本發明之較佳實施例，並非以此限制本發明的實施範圍，故凡依本發明之形狀、原理所作的變化，均應涵蓋在本發明的保護範圍內。