[發明專利]基于RTOS的智能天線多源無線導航裝置及導航方法在審

申請號：	202210137987.6	申請日：	2022-02-15
公開（公告）號：	CN114624752A	公開（公告）日：	2022-06-14
發明（設計）人：	李建勛;何偉;王強;何子君	申請（專利權）人：	北京自動化控制設備研究所
主分類號：	G01S19/42	分類號：	G01S19/42;G01S19/46;H04W4/02;H04W4/024;H04W4/80
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摘要：
搜索關鍵詞：	基于 rtos 智能天線無線導航裝置方法
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【權利要求書】：

1.一種基于RTOS的智能天線多源無線導航裝置，其特征在于，所述基于RTOS的智能天線多源無線導航裝置包括：智能天線、衛星導航基帶信號處理模塊、UWB通信芯片和導航信息處理平臺，所述智能天線分別與衛星導航基帶信號處理模塊和UWB通信芯片連接，所述智能天線用于接收衛星導航信號和接收發射UWB信號；所述衛星導航基帶信號處理模塊和所述UWB通信芯片集成于所述導航信息處理平臺上，所述UWB通信芯片用于實現UWB信號采樣，所述衛星導航基帶信號處理模塊基于RTOS嵌入式實時操作系統實現衛星定位、UWB定位、以及衛星與UWB自適應融合定位功能。

2.根據權利要求1所述的基于RTOS的智能天線多源無線導航裝置，其特征在于，所述智能天線采用捷變頻技術，工作頻點涵蓋BDS B1C、BDS-B3I頻點以及5G頻點。

3.根據權利要求1或2所述的基于RTOS的智能天線多源無線導航裝置，其特征在于，所述UWB通信芯片采用超寬帶信號收發模組。

4.根據權利要求1所述的基于RTOS的智能天線多源無線導航裝置，其特征在于，所述RTOS嵌入式實時操作系統為u/Cos嵌入式實時操作系統。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的基于RTOS的智能天線多源無線導航裝置，其特征在于，所述衛星導航基帶信號處理模塊包括數字處理模塊、ADC轉換器、低噪放大器、下變頻電路和LTCC濾波器；所述智能天線依次通過所述低噪放大器、所述下變頻電路和所述LTCC濾波器與所述ADC轉換器連接，所述ADC轉換器與所述數字處理模塊連接，所述數字處理模塊用于進行BDS差分定位解算、UWB定位解算和衛星與UWB自適應融合定位解算。

6.一種基于RTOS的智能天線多源無線導航方法，其特征在于，所述基于RTOS的智能天線多源無線導航方法采用如權利要求1至5中任一項所述的基于RTOS的智能天線多源無線導航裝置實現多源導航。

7.根據權利要求6所述的基于RTOS的智能天線多源無線導航方法，其特征在于，所述基于RTOS的智能天線多源無線導航方法采用卡爾曼濾波算法進行衛星與UWB自適應融合定位解算。

8.根據權利要求7所述的基于RTOS的智能天線多源無線導航方法，其特征在于，所述卡爾曼濾波算法中狀態向量為X＝[x y vx vy]^T，其中，x和y分別為UWB定位解算得到的載體的東向和北向坐標；vx和vy分別為東向和北向上對應的速度分量；觀測方程為Z_k＝H_kX_k+y_uwb(k)+V_k，其中，X_k為k時刻的狀態量；Z_k為k時刻的觀測向量，x_uwb(k)、y_uwb(k)為k時刻UWB解算得到的位置；v_obs(k)、θ_obs(k)分別為k時刻BDS解算得到的速度和方位角信息；

觀測矩陣或和分別為x和y方向上速度分量的估計值；V_k為k時刻的觀測噪聲，觀測噪聲的協方差矩陣為σ_x,σ_y為UWB解算得到的位置的方差，σ_v,σ_θ分別為BDS解算得到的速度和方位角信息的方差，v_x(k)和v_y(k)分別為服從和的高斯白噪聲序列，v_v(k)為服從N的速度觀測噪聲，v_θ(k)為服從N的方位角觀測噪聲。