[發明專利]一種基于定向天線的V2X定位系統及定位、搭建方法

有效

• 申請號: 202011319577.0
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112235754B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 喬杰;劉云鵬;沈波;皮文俊;黃圣;朱蕓
• 申請（專利權）人: 浙江?？抵锹摽萍加邢薰?/a>
• 主分類號: H04W4/44
• 分類號: H04W4/44;H04W64/00
• 代理公司: 南昌合達信知識產權代理事務所(普通合伙) 36142
• 代理人: 李良

一種基于定向天線的V2X定位系統，包括：V2X信標設備，周期性地產生V2X信標幀，將該信號分成四路同時輸出；多路定向天線，覆蓋所需定位的定位區域，分別通過饋線接收V2X信標設備發出的信標幀，并將V2X信標幀輻射到指定范圍的空間環境中；智能車載終端OBU，解算出智能車載終端OBU具體位置坐標；任意一個定向天線的信號發送時間、智能車載終端OBU接收到相應信號的時間與其他定向天線信號發送時間、智能車載終端OBU接收到相應信號的時間均能夠完全錯開且時間順序固定。本發明通過不同饋線長度所造成的時間差來區分不同定向天線，極大簡化了系統復雜性；充分利用V2X信號頻率高，干擾小的優勢，解決了弱GNSS環境下的車輛定位問題。

技術領域

本發明涉及定向天線設計、V2X通信技術、室內定位算法等領域，具體涉及一種基于定向天線的V2X定位系統，還涉及了V2X定位系統的定位、搭建方法。

背景技術

目前，由于GPS與北斗導航衛星的廣泛應用，室外導航定位技術的發展日趨成熟。然而由于衛星信號難以穿透室內建筑物，并且室內的環境非常復雜，存在的多徑、非視距干擾導致室內導航定位難以實現或難以真正達到應用需求。

定向天線是指在某一個或某幾個特定方向上發射及接收電磁波特別強，而在其他的方向上發射及接收電磁波則為零或近乎為零的一種天線。采用定向發射天線的目的是增加輻射功率的有效利用率，增加保密性；采用定向接收天線的主要目的是增強信號強度增加抗干擾能力。

V2X通信技術主要包括DSRC技術、LTE-V技術和5G-V2X技術等。實現車輛和任何會被該車輛所影響的實體之間分享信息的技術。V2X是V2V(車輛對車輛通信Vehicle toVehicle)、V2I(車輛對基礎設施通信Vehicle to Infrastructure)、V2P(Vehicle toPedestrian)等的統稱，通過搭載先進的車載傳感器、控制器、執行器等裝置，融合現代通信與網絡技術，實現車與X(人、車、路、后臺等)智能信息的交換共享，獲得實時路況、道路、行人等一系列交通數據，從而帶來超視距的環境信號，同時能與交通燈、路標等周圍基礎設施進行互動，具備復雜的環境感知、智能決策、協同控制和執行等功能，提供更安全、更節能、更環保、更舒適的出行方式，是物聯網在車輛駕駛情景中的重要應用。

發明內容

根據背景技術提出的問題，本發明提供一種基于定向天線的V2X定位系統來解決，接下來對本發明做進一步地闡述。

一種基于定向天線的V2X定位系統，包括以下設備：V2X信標設備，周期性地產生V2X信標幀，將該信號分成四路同時輸出；多路定向天線，覆蓋所需定位的定位區域，分別通過饋線接收V2X信標設備發出的信標幀，并將V2X信標幀輻射到指定范圍的空間環境中；智能車載終端OBU，安裝在被測車輛上用以接收空間環境中的V2X信標幀，判斷信號來自哪路定向天線，并解算出智能車載終端OBU具體位置坐標；任意一個定向天線的信號發送時間、智能車載終端OBU接收到相應信號的時間與其他定向天線信號發送時間、智能車載終端OBU接收到相應信號的時間均能夠完全錯開，且時間順序固定。

作為優選地，定向天線總共有四路，四路定向天線的饋線長度分別為L1、L2、L3、L4，并且L1L2L3L4，L2-L1＝L3-L2＝L4-L3L，L為定位區域的最大跨度值。

一種基于定向天線的V2X定位系統的搭建方法，包括以下步驟：

S1，確定高精度定位區域及最大跨度L，依據項目定位區域的實際空間結構確定所能完全覆蓋的高精度定位區域，并獲取得到高精度定位區域的最大跨度L；

S2，獲取定位天線的具體安裝位置及角度，利用仿真軟件模擬，將定向天線的俯仰角、方位角以及天線安裝高度，有無遮擋物等參數作為輸入，計算出定位天線安裝的具體位置及角度；

S3，獲取定位天線的長度，根據定向天線的安裝位置及高精度定位區域的最大跨度L確定定向天線饋線長度；