一種自助式追蹤器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及定位領(lǐng)域，具體涉及一種自助式追蹤器。
【背景技術(shù)】
[0002]追蹤器是一種跟蹤定位儀，可用于人、車輛、貴重貨物、寵物的定位監(jiān)控。具有體積小巧、外觀時(shí)尚、耐用、定位精度高等特點(diǎn)。追蹤器通常是完全依賴于GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，自動(dòng)獲取GPS信息和其他數(shù)據(jù)信息，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤，軌跡回放等功能。
[0003]GPS系統(tǒng)的基本定位原理是:衛(wèi)星不間斷發(fā)送星歷參數(shù)和時(shí)間信息，用戶接收到這些信息后，經(jīng)過(guò)計(jì)算求出GPS接收機(jī)的三維位置、三維方向以及運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間信息。按定位方式，GPS定位分為單點(diǎn)定位和差分定位，但是不論哪一種定位方式都受到GPS接收地點(diǎn)衛(wèi)星狀態(tài)的影響，即在室內(nèi)或衛(wèi)星信號(hào)無(wú)法覆蓋的地方效果很差，而且如果所在位置上空沒(méi)有3顆以上的衛(wèi)星，那么系統(tǒng)就無(wú)法從冷啟動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行定位。
[0004]除GPS定位外，還有蜂窩定位，在蜂窩網(wǎng)無(wú)線定位系統(tǒng)中，對(duì)目標(biāo)位置的定位是通過(guò)檢測(cè)目標(biāo)位置和蜂窩網(wǎng)內(nèi)多個(gè)蜂窩區(qū)的無(wú)線基站收發(fā)信機(jī)之間傳播信號(hào)之間的特征參數(shù)來(lái)估計(jì)目標(biāo)位置的，包括利用到達(dá)時(shí)間的差(TDOA)，到達(dá)時(shí)間(TOA)和到達(dá)角度(AOA)三種方式。這種基于網(wǎng)絡(luò)的定位方案是依靠移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，對(duì)利用地面信號(hào)采用AOA或TDOA分析處理為移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行三角定位，這種方案的缺陷是在蜂窩基站幾何條件或覆蓋條件差的地區(qū)，定位效果也不理想。
[0005]因此，為了提升定位效果，有必要將GPS定位和蜂窩定位結(jié)合起來(lái)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，從而提升定位效果。
[0006]航推定位是一種完全自助式的慣性定位方法，其原理主要是利用航向傳感器和距離傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)目標(biāo)的航向角和位移，從而推算出移動(dòng)目標(biāo)的位置信息，具有短時(shí)間定位精度高、自主性強(qiáng)等特點(diǎn)，而將GPS、蜂窩的非慣性定位技術(shù)和慣性定位技術(shù)結(jié)合起來(lái)，就可以構(gòu)成自助式的定位系統(tǒng)，將對(duì)GPS、蜂窩的依賴性降低，從而相應(yīng)的，降低系統(tǒng)工作的環(huán)境要求，提升系統(tǒng)的魯棒性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服傳統(tǒng)GPS技術(shù)和蜂窩技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種自助式追蹤器，所述追蹤器通過(guò)GPS定位結(jié)合蜂窩定位進(jìn)行初始位置定位，在后續(xù)定位過(guò)程中采用慣性定位方式，通過(guò)上述三種方式的有機(jī)結(jié)合，解決了單一定位技術(shù)使用時(shí)的對(duì)環(huán)境要求過(guò)于嚴(yán)苛的技術(shù)問(wèn)題，而在后續(xù)定位過(guò)程中，慣性定位可以實(shí)現(xiàn)完全的自主定位，不再需要GPS或這蜂窩數(shù)據(jù)，這有利于提升追蹤器的自動(dòng)性，本發(fā)明能夠?qū)?duì)GPS信號(hào)、蜂窩數(shù)據(jù)的依賴性降低，從而相應(yīng)的，降低系統(tǒng)工作的環(huán)境要求，提升系統(tǒng)的魯棒性。
[0008]本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種自助式追蹤器，所述追蹤器與控制平臺(tái)進(jìn)行通訊，包括初定位模塊、通訊模塊、慣性定位模塊、報(bào)警模塊和控制模塊，
[0009]所述初定位模塊用于提供所述自助式追蹤器的初始定位數(shù)據(jù)，從而獲取追蹤器的初始位置，所述初定位模塊包括GPS數(shù)據(jù)獲取模塊、定位數(shù)據(jù)計(jì)算模塊和蜂窩數(shù)據(jù)獲取模塊，所述初定位模塊是同時(shí)從GPS衛(wèi)星和蜂窩網(wǎng)絡(luò)收集位置數(shù)據(jù)的，然后組合這些數(shù)據(jù)生成精確的三維定位數(shù)據(jù)；
[0010]所述慣性定位模塊用于在獲取所述初始定位數(shù)據(jù)后，通過(guò)實(shí)時(shí)獲取所述追蹤器的運(yùn)動(dòng)信息，從而計(jì)算出所述追蹤器的實(shí)時(shí)位置，所述慣性定位模塊包括數(shù)字羅盤、加速度計(jì)和陀螺儀，所述數(shù)字羅盤用于測(cè)量所述追蹤器運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的方向角，所述加速度計(jì)用于測(cè)量所述追蹤器運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度，所述陀螺儀用于測(cè)量運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的角速度，所述慣性定位模塊綜合所述方向角、加速度和角速度計(jì)算出所述追蹤器的位移變量，從而在已知初始定位數(shù)據(jù)的情況下，計(jì)算出實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)，
[0011]所述通訊模塊用于與所述控制平臺(tái)進(jìn)行通訊，并將所述實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)傳輸至所述控制平臺(tái)，
[0012]所述報(bào)警模塊監(jiān)控所述追蹤器的運(yùn)行狀態(tài)，若運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)異常，則通過(guò)所述通訊模塊想所述控制平臺(tái)發(fā)送報(bào)警信號(hào)，
[0013]所述控制模塊接收所述控制平臺(tái)的控制命令，對(duì)所述追蹤器進(jìn)行控制。
[0014]優(yōu)選的，所述初定位模塊在GPS數(shù)據(jù)和蜂窩數(shù)據(jù)都不夠充分，從而無(wú)法單獨(dú)完成定位的情形下，會(huì)組合這兩種信息源，只利用一顆GPS衛(wèi)星和一個(gè)蜂窩站點(diǎn)的數(shù)據(jù)就可以完成定位。
[0015]優(yōu)選的，所述報(bào)警模塊所監(jiān)控的運(yùn)行狀態(tài)包括所述初定位模塊是否正常定位和所述慣性定位模塊是否正常輸出實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)。
[0016]優(yōu)選的，所述報(bào)警信號(hào)包括所述初定位模塊異常和所述慣性定位模塊異常兩種信號(hào)。
[0017]優(yōu)選的，所述控制命令包括重置初定位模塊、充值慣性定位模塊、追蹤器重置、追蹤器開(kāi)啟和追蹤器關(guān)閉。
[0018]優(yōu)選的，所述通信模塊使用藍(lán)牙、wifi或gprs。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
[0020]本發(fā)明提供了一種自助式追蹤器，所述追蹤器通過(guò)GPS定位結(jié)合蜂窩定位進(jìn)行初始位置定位，在后續(xù)定位過(guò)程中采用慣性定位方式，通過(guò)上述三種方式的有機(jī)結(jié)合，解決了單一定位技術(shù)使用時(shí)的對(duì)環(huán)境要求過(guò)于嚴(yán)苛的技術(shù)問(wèn)題，而在后續(xù)定位過(guò)程中，慣性定位可以實(shí)現(xiàn)完全的自主定位，不再需要GPS或這蜂窩數(shù)據(jù)，這有利于提升追蹤器的自動(dòng)性，本發(fā)明能夠?qū)?duì)GPS信號(hào)、蜂窩數(shù)據(jù)的依賴性降低，從而相應(yīng)的，降低系統(tǒng)工作的環(huán)境要求，提升系統(tǒng)的魯棒性。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是一種自助式追蹤器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示，一種自助式追蹤器，所述追蹤器與控制平臺(tái)進(jìn)行通訊，包括初定位模塊、通訊模塊、慣性定位模塊、報(bào)警模塊和控制模塊，
[0024]所述初定位模塊用于提供所述自助式追蹤器的初始定位數(shù)據(jù)，從而獲取追蹤器的初始位置，所述初定位模塊包括GPS數(shù)據(jù)獲取模塊、定位數(shù)據(jù)計(jì)算模塊和蜂窩數(shù)據(jù)獲取模塊，所述初定位模塊是同時(shí)從GPS衛(wèi)星和蜂窩網(wǎng)絡(luò)收集位置數(shù)據(jù)的，然后組合這些數(shù)據(jù)生成精確的三維定位數(shù)據(jù)；
[0025]所述慣性定位模塊用于在獲取所述初始定位數(shù)據(jù)后，通過(guò)實(shí)時(shí)獲取所述追蹤器的運(yùn)動(dòng)信息，從而計(jì)算出所述追蹤器的實(shí)時(shí)位置，所述慣性定位模塊包括數(shù)字羅盤、加速度計(jì)和陀螺儀，所述數(shù)字羅盤用于測(cè)量所述追蹤器運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的方向角，所述加速度計(jì)用于測(cè)量所述追蹤器運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度，所述陀螺儀用于測(cè)量運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的角速度，所述慣性定位模塊綜合所述方向角、加速度和角速度計(jì)算出所述追蹤器的位移變量，從而在已知初始定位數(shù)據(jù)的情況下，計(jì)算出實(shí)時(shí)位置，
[0026]所述通訊模塊用于與所述控制平臺(tái)進(jìn)行通訊，并將所述實(shí)時(shí)位置信息傳輸至所述控制平臺(tái)，
[0027]所述報(bào)警模塊監(jiān)控所述追蹤器的運(yùn)行狀態(tài)，若運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)異常，則通過(guò)所述通訊模塊想所述控制平臺(tái)發(fā)送報(bào)警信號(hào)，
[0028]所述控制模塊接收所述控制平臺(tái)的控制命令，對(duì)所述追蹤器進(jìn)行控制。
[0029]優(yōu)選的，所述初定位模塊在GPS數(shù)據(jù)和蜂窩數(shù)據(jù)都不夠充分，從而無(wú)法單獨(dú)完成定位的情形下，會(huì)組合這兩種信息源，只利用一顆GPS衛(wèi)星和一個(gè)蜂窩站點(diǎn)的數(shù)據(jù)就可以完成定位。
[0030]優(yōu)選的，所述報(bào)警模塊所監(jiān)控的運(yùn)行狀態(tài)包括所述初定位模塊是否正常定位和所述慣性定位模塊是否正常輸出實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)。
[0031]優(yōu)選的，所述報(bào)警信號(hào)包括所述初定位模塊異常和所述慣性定位模塊異常兩種信號(hào)。
[0032]優(yōu)選的，所述控制命令包括重置初定位模塊、充值慣性定位模塊、追蹤器重置、追蹤器開(kāi)啟和追蹤器關(guān)閉。
[0033]優(yōu)選的，所述通信模塊使用藍(lán)牙、wifi或gprs。
[0034]以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自助式追蹤器，所述追蹤器與控制平臺(tái)進(jìn)行通訊，其特征在于，包括初定位模塊、通訊模塊、慣性定位模塊、報(bào)警模塊和控制模塊， 所述初定位模塊用于提供所述自助式追蹤器的初始定位數(shù)據(jù)，從而獲取追蹤器的初始位置，所述初定位模塊包括GPS數(shù)據(jù)獲取模塊、定位數(shù)據(jù)計(jì)算模塊和蜂窩數(shù)據(jù)獲取模塊，所述初定位模塊是同時(shí)從GPS衛(wèi)星和蜂窩網(wǎng)絡(luò)收集位置數(shù)據(jù)的，然后組合這些數(shù)據(jù)生成精確的三維定位數(shù)據(jù)； 所述慣性定位模塊用于在獲取所述初始定位數(shù)據(jù)后，通過(guò)實(shí)時(shí)獲取所述追蹤器的運(yùn)動(dòng)信息，從而計(jì)算出所述追蹤器的實(shí)時(shí)位置，所述慣性定位模塊包括數(shù)字羅盤、加速度計(jì)和陀螺儀，所述數(shù)字羅盤用于測(cè)量所述追蹤器運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的方向角，所述加速度計(jì)用于測(cè)量所述追蹤器運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度，所述陀螺儀用于測(cè)量運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的角速度，所述慣性定位模塊綜合所述方向角、加速度和角速度計(jì)算出所述追蹤器的位移變量，從而在已知初始定位數(shù)據(jù)的情況下，計(jì)算出實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)， 所述通訊模塊用于與所述控制平臺(tái)進(jìn)行通訊，并將所述實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)傳輸至所述控制平臺(tái)， 所述報(bào)警模塊監(jiān)控所述追蹤器的運(yùn)行狀態(tài)，若運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)異常，則通過(guò)所述通訊模塊想所述控制平臺(tái)發(fā)送報(bào)警信號(hào)， 所述控制模塊接收所述控制平臺(tái)的控制命令，對(duì)所述追蹤器進(jìn)行控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自助式追蹤器，其特征在于，所述初定位模塊在GPS數(shù)據(jù)和蜂窩數(shù)據(jù)都不夠充分，從而無(wú)法單獨(dú)完成定位的情形下，會(huì)組合這兩種信息源，只利用一顆GPS衛(wèi)星和一個(gè)蜂窩站點(diǎn)的數(shù)據(jù)就可以完成定位。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自助式追蹤器，其特征在于，所述報(bào)警模塊所監(jiān)控的運(yùn)行狀態(tài)包括所述初定位模塊是否正常定位和所述慣性定位模塊是否正常輸出實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自助式追蹤器，其特征在于，所述報(bào)警信號(hào)包括所述初定位模塊異常和所述慣性定位模塊異常兩種信號(hào)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種自助式追蹤器，其特征在于，所述控制命令包括重置初定位模塊、充值慣性定位模塊、追蹤器重置、追蹤器開(kāi)啟和追蹤器關(guān)閉。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自助式追蹤器，其特征在于，所述通信模塊使用藍(lán)牙、wifi 或 gprs0
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自助式追蹤器，所述追蹤器與控制平臺(tái)進(jìn)行通訊，包括初定位模塊、通訊模塊、慣性定位模塊、報(bào)警模塊和控制模塊。所述追蹤器通過(guò)GPS定位結(jié)合蜂窩定位進(jìn)行初始位置定位，在后續(xù)定位過(guò)程中采用慣性定位方式，通過(guò)上述三種方式的有機(jī)結(jié)合，解決了單一定位技術(shù)使用時(shí)的對(duì)環(huán)境要求過(guò)于嚴(yán)苛的技術(shù)問(wèn)題，而在后續(xù)定位過(guò)程中，慣性定位可以實(shí)現(xiàn)完全的自主定位，不再需要GPS或這蜂窩數(shù)據(jù)，這有利于提升追蹤器的自動(dòng)性，本發(fā)明能夠?qū)?duì)GPS信號(hào)、蜂窩數(shù)據(jù)的依賴性降低，從而相應(yīng)的，降低系統(tǒng)工作的環(huán)境要求，提升系統(tǒng)的魯棒性。
【IPC分類】G01C21/16, G01S19/49, G01S19/48
【公開(kāi)號(hào)】CN104898147
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510206223
【發(fā)明人】何衛(wèi)華, 冼國(guó)森
【申請(qǐng)人】廣西智通節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年4月28日