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、外觀時尚、耐用、定位精度高等特點。追蹤器通常是完全依賴于GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，自動獲取GPS信息和其他數(shù)據(jù)信息，從而實現(xiàn)實時跟蹤，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)和時間信息，用戶接收到這些信息后，經(jīng)過計算求出GPS接收機的三維位置、三維方向以及運動速度和時間信息。按定位方式，GPS定位分為單點定位和差分定位，但是不論哪一種定位方式都受到GPS接收地點衛(wèi)星狀態(tài)的影響，即在室內(nèi)或衛(wèi)星信號無法覆蓋的地方效果很差，而且如果所在位置上空沒有3顆以上的衛(wèi)星，那么系統(tǒng)就無法從冷啟動狀態(tài)進行定位。
[0004]除GPS定位外，還有蜂窩定位，在蜂窩網(wǎng)無線定位系統(tǒng)中，對目標(biāo)位置的定位是通過檢測目標(biāo)位置和蜂窩網(wǎng)內(nèi)多個蜂窩區(qū)的無線基站收發(fā)信機之間傳播信號之間的特征參數(shù)來估計目標(biāo)位置的，包括利用到達(dá)時間的差(TDOA)，到達(dá)時間(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通信網(wǎng)絡(luò)，對利用地面信號采用AOA或TDOA分析處理為移動設(shè)備進行三角定位，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，揚長避短，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時檢測目標(biāo)的航向角和位移，從而推算出移動目標(biāo)的位置信息，具有短時間定位精度高、自主性強等特點，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，就可以構(gòu)成自助式的定位系統(tǒng)，將對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，本發(fā)明提供了一種自助式追蹤器，所述追蹤器通過GPS定位結(jié)合蜂窩定位進行初始位置定位，在后續(xù)定位過程中采用慣性定位方式，通過上述三種方式的有機結(jié)合，解決了單一定位技術(shù)使用時的對環(huán)境要求過于嚴(yán)苛的技術(shù)問題，而在后續(xù)定位過程中，慣性定位可以實現(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性，本發(fā)明能夠?qū)PS信號、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)方案實現(xiàn)的，一種自助式追蹤器，所述追蹤器與控制平臺進行通訊，包括初定位模塊、通訊模塊、慣性定位模塊、報警模塊和控制模塊，
[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)計算模塊和蜂窩數(shù)據(jù)獲取模塊，所述初定位模塊是同時從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，通過實時獲取所述追蹤器的運動信息，從而計算出所述追蹤器的實時位置，所述慣性定位模塊包括數(shù)字羅盤、加速度計和陀螺儀，所述數(shù)字羅盤用于測量所述追蹤器運動過程中的方向角，所述加速度計用于測量所述追蹤器運動過程中的加速度，所述陀螺儀用于測量運動過程中的角速度，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，計算出實時位置數(shù)據(jù)，
[0011]所述通訊模塊用于與所述控制平臺進行通訊，并將所述實時位置數(shù)據(jù)傳輸至所述控制平臺，
[0012]所述報警模塊監(jiān)控所述追蹤器的運行狀態(tài)，若運行狀態(tài)出現(xiàn)異常，則通過所述通訊模塊想所述控制平臺發(fā)送報警信號，
[0013]所述控制模塊接收所述控制平臺的控制命令，對所述追蹤器進行控制。
[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，從而無法單獨完成定位的情形下，會組合這兩種信息源，只利用一顆GPS衛(wèi)星和一個蜂窩站點的數(shù)據(jù)就可以完成定位。
[0015]優(yōu)選的，所述報警模塊所監(jiān)控的運行狀態(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時位置數(shù)據(jù)。
[0016]優(yōu)選的，所述報警信號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。
[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GPS定位結(jié)合蜂窩定位進行初始位置定位，在后續(xù)定位過程中采用慣性定位方式，通過上述三種方式的有機結(jié)合，解決了單一定位技術(shù)使用時的對環(huán)境要求過于嚴(yán)苛的技術(shù)問題，而在后續(xù)定位過程中，慣性定位可以實現(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性，本發(fā)明能夠?qū)PS信號、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。
【附圖說明】
[0021]圖1是一種自助式追蹤器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細(xì)描述。
[0023]在一個實施例中，如圖1所示，一種自助式追蹤器，所述追蹤器與控制平臺進行通訊，包括初定位模塊、通訊模塊、慣性定位模塊、報警模塊和控制模塊，
[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)計算模塊和蜂窩數(shù)據(jù)獲取模塊，所述初定位模塊是同時從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，通過實時獲取所述追蹤器的運動信息，從而計算出所述追蹤器的實時位置，所述慣性定位模塊包括數(shù)字羅盤、加速度計和陀螺儀，所述數(shù)字羅盤用于測量所述追蹤器運動過程中的方向角，所述加速度計用于測量所述追蹤器運動過程中的加速度，所述陀螺儀用于測量運動過程中的角速度，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，計算出實時位置，
[0026]所述通訊模塊用于與所述控制平臺進行通訊，并將所述實時位置信息傳輸至所述控制平臺，
[0027]所述報警模塊監(jiān)控所述追蹤器的運行狀態(tài)，若運行狀態(tài)出現(xiàn)異常，則通過所述通訊模塊想所述控制平臺發(fā)送報警信號，
[0028]所述控制模塊接收所述控制平臺的控制命令，對所述追蹤器進行控制。
[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，從而無法單獨完成定位的情形下，會組合這兩種信息源，只利用一顆GPS衛(wèi)星和一個蜂窩站點的數(shù)據(jù)就可以完成定位。
[0030]優(yōu)選的，所述報警模塊所監(jiān)控的運行狀態(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時位置數(shù)據(jù)。
[0031]優(yōu)選的，所述報警信號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。
[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)明較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(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】
1.一種自助式追蹤器，所述追蹤器與控制平臺進行通訊，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)計算模塊和蜂窩數(shù)據(jù)獲取模塊，所述初定位模塊是同時從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，通過實時獲取所述追蹤器的運動信息，從而計算出所述追蹤器的實時位置，所述慣性定位模塊包括數(shù)字羅盤、加速度計和陀螺儀，所述數(shù)字羅盤用于測量所述追蹤器運動過程中的方向角，所述加速度計用于測量所述追蹤器運動過程中的加速度，所述陀螺儀用于測量運動過程中的角速度，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，計算出實時位置數(shù)據(jù)， 所述通訊模塊用于與所述控制平臺進行通訊，并將所述實時位置數(shù)據(jù)傳輸至所述控制平臺， 所述報警模塊監(jiān)控所述追蹤器的運行狀態(tài)，若運行狀態(tài)出現(xiàn)異常，則通過所述通訊模塊想所述控制平臺發(fā)送報警信號， 所述控制模塊接收所述控制平臺的控制命令，對所述追蹤器進行控制。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，從而無法單獨完成定位的情形下，會組合這兩種信息源，只利用一顆GPS衛(wèi)星和一個蜂窩站點的數(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，所述報警模塊所監(jiān)控的運行狀態(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時位置數(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，所述報警信號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。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進行通訊，包括初定位模塊、通訊模塊、慣性定位模塊、報警模塊和控制模塊。所述追蹤器通過GPS定位結(jié)合蜂窩定位進行初始位置定位，在后續(xù)定位過程中采用慣性定位方式，通過上述三種方式的有機結(jié)合，解決了單一定位技術(shù)使用時的對環(huán)境要求過于嚴(yán)苛的技術(shù)問題，而在后續(xù)定位過程中，慣性定位可以實現(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性，本發(fā)明能夠?qū)PS信號、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
【公開號】CN104898147
【申請?zhí)枴緾N201510206223
【發(fā)明人】何衛(wèi)華, 冼國森
【申請人】廣西智通節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月28日