[發明專利]一種利用分區組網提高航標定位精度的方法

有效

• 申請號: 201410318703.9
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104035103A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 李文勇;覃柳賢;陳向進;盧瀚清;鄧海;王連華;關則興;張國政;韋著華;石方梅
• 申請（專利權）人: 廣西遠長公路橋梁工程有限公司;廣西壯族自治區柳州航道管理局
• 主分類號: G01S19/07
• 分類號: G01S19/07
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 鄧曉安

技術領域

本發明涉及一種定位技術，具體涉及了一種利用分區組網提高航標定位精度的方法；其主要應用于內河航道、海岸航道的航標控制及定位。

背景技術

現在，GPS衛星定位技術已經在許多行業得到了良好的應用，普通民用的定位精度也達到了10米左右，如果采用差分技術，可以抬高到5米左右。然而，5米的定位精度對于天然航道的定位要求是遠遠不夠的。在天然航道中，航槽往往很窄，船舶往往是貼著航槽邊的巖石航行的，特別是在某些險灘尤為如此。所以，5米的定位精度往往滿足不了航道管理和船舶航行的需要，有必要把定位精度提高到1米左右，甚至更高。現在，使用高精度儀器，在差分站的配合下，定位精度是可以達到厘米級的，但是其使用成本很高。

航標遙控遙測系統的應用，極大的提高了航標的管理水平，降低了管理人員的勞動強度，使管理人員在辦公室就能實時掌握航標的實際情況，能及時發現問題和解決問題。如果能降低成本地實現高精度的定位目標，將更有利于航標遙控遙測系統的推廣和應用。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種利用分區組網提高航標定位精度的方法；其不僅保證了高精度定位，而且使用成本低，有利于航標遙控遙測系統在航道、港口等需要大量布置定位監控設備的場所推廣應用。

為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種利用分區組網提高航標定位精度的方法，包括以下步驟：

步驟一，首先根據水域情況，將需要定位的水域進行分區，先劃分為若干個中型分區，每一個中型分區下面再劃分為若干個小分區；然后對每一個中型分區進行排查，是否已安裝有基準站設備；當中型分區內沒有基準站設備時，則在該中型分區內選取一個合適的固定位置，安裝一臺基準站設備；所述的基準站設備自動計算定位偏差，產生差分糾偏參數并通過3G通信模塊傳輸給遠程服務器；

步驟二，在每一個小分區內安裝定位裝置；所述的定位裝置包括一個主設備和一個以上從設備；所述的主設備和從設備之間通過2.4G無線通信模塊進行數據無線傳輸；所述的主設備通過3G通信模塊與遠程服務器進行數據無線傳輸；

步驟三，所述的遠程服務器將基準站設備傳輸過來的差分糾偏參數進行優化處理后下發給相應小分區內的主設備，主設備收到差分糾偏參數后，對自身的定位數據進行修正，同時通過2.4G無線通信模塊將差分糾偏參數發送給從設備；所述的從設備收到差分糾偏參數后，對自身的定位數據進行修正，然后將修正后的定位數據與自身的工作狀態信息發送給主設備；主設備接收到從設備的定位數據與工作狀態信息后，將它們連同主設備自身修正后的定位數據與工作狀態信息一起發送給遠程服務器，實現遠程服務器對定位裝置進行高精度定位監控。

在本發明中，基準站設備安裝在一些固定的航道設施上（即合適的固定位置），如航道管理站的屋頂、岸上固定燈塔等，其可以記錄安裝位置的大地坐標，并可以通過算法產生一個有效區域內的定位用的差分糾偏參數；而且每個基準站設備的覆蓋半徑以不超過15km為最佳（這也是中型分區的大小范圍）。在劃分的小分區中，每一個小分區設置一個主設備和一個以上從設備，并且本小分區與遠程服務器的通信則是只需通過主設備即可，而主設備與從設備之間則通過使用成本低廉的2.4G無線通信模塊組件無線局域網進行通信；這樣可以極大地降低了設備的功耗以及使用成本。

作為本發明的進一步說明，所述的主設備和從設備均分別主要由設備箱體和固定安裝在設備箱體內部的控制電路板構成；所述的控制電路板上設有若干個接線卡槽，所述的接線卡槽上分別安裝主控制器、GPS定位模塊和2.4G無線通信模塊；所述設備箱體上還設有GPS天線接口、2.4G無線通信天線接口、串行接口、LED航標燈接口和電源接口；所述的GPS天線接口和2.4G無線通信天線接口分別與GPS定位模塊和2.4G無線通信模塊相連接；所述的串行接口、LED航標燈接口和電源接口分別與主控制器相連接；所述的主設備的控制電路板還設有3G通信模塊，主設備的設備箱體上還設有3G通信天線接口；所述的3G通信天線接口與3G通信模塊相連接。

在本發明中，基準站設備的結構設計與定位裝置的主設備一樣，只是它們的主控制器內部的參數配置不一樣而已。

作為本發明的進一步說明，所述的GPS定位模塊支持雙串口通信，一個串口用于傳輸控制命令和定位信息，一個串口用于傳輸差分修正參數。

作為本發明的進一步說明，所述的串行接口用于串口調試或外接串口型傳感器；所述的LED航標燈接口支持I/O控制和串口控制。在本發明中，串行接口、LED航標燈接口和電源接口均可以采用防水型航空插頭。