一种高精度卫星定位的实现方法与流程

文档序号:11132336阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高精度卫星定位的实现方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)、在定位载体上设置高精度定位装置;该高精度定位装置中包括处理器、输入串口、输入串口波特率拨码开关、输入串口协议拨码开关、输出串口、输出串口波特率拨码开关、输出串口协议拨码开关;所述输入串口、输入串口波特率拨码开关、输入串口协议拨码开关、输出串口、输出串口波特率拨码开关、输出串口协议拨码开关均与处理器电性连接;其特征在于:还包括陀螺仪、加速度计、磁力计,陀螺仪、加速度计、磁力计也与处理器电性连接;

(2)、采集陀螺仪、加速度计和磁力计的数据,采用陀螺仪和加速度计互为校正确立定位载体的各轴向的角度和加速度,最后结合磁力计计算各方向上的位移;

(3)、解析北斗/GPS通信协议,获取当前定位载体的经纬度和高度信息;

(4)、计算输出定位载体的经纬度和高度信息。

2.根据权利要求1所述高精度卫星定位的实现方法,其特征在于:步骤(2)中,包括如下细分步骤:

(2a)读取加速度传感器的当前值:AxADCn、AyADCn、AzADCn,读取时间:T1、T2、T3,最后一次读取时间:T1n、T2n、T3n;

(2b)读取陀螺仪传感器的当前值:∠xADCn、∠yADCn、∠zADCn;

(2c)重复步骤(2a)和(2b)100次并将其累计后,求其平均值分别为:AxADC、AyADC、AzADC和∠xADC、∠yADC、∠zADC;

(2d)分别将AxADC、AyADC、AzADC代入(ADC*Vref/1023-Vzg)/S计算得到Rx、Ry、Rz方向上的加速度;

上式中ADC为AxADC、AyADC、AzADC;

Vref为传感器的参考电压;

1023为2^传感器的分辨率位数-1计算得到,如当前传感器分辨率为10,固有2^10-1=1023;

Vzg为传感器的零加速度的电压值;

S为传感器的灵敏度;

(2e)由三维空间勾股定理通过Rx、Ry、Rz可以计算得到X、Y和Z轴的角度∠X1、∠Y1、∠Z1;

(2f)和步骤(2d)中的公式类似可以计算出陀螺仪传感器在X、Y和Z轴的角度∠X2、∠Y2、∠Z2;

(2g)计算比较∠X1/∠X2、∠Y1/∠Y2、∠Z1/∠Z2的值,如果3个值都在1以内继续,否则重复(2a)~(2g);

(2h)由位移=VoT+1/2*A*T^2令Vo为0,T=T1n-T1,将Rx、Ry、Rz代入,计算各轴的位移:Sx、Sy、Sz;

(2i)采集磁力计的当前值,计算校正各轴的角度得到角度∠x、∠y、∠z。

3.根据权利要求1所述高精度卫星定位的实现方法,其特征在于:步骤(3)中,包括如下细分步骤:

(3a)建立环形数据缓冲区;

(3b)将输入串口的数据存入环形数据缓冲区,同时移动保存数据位置指针,当保存数据位置指针移到环形数据缓冲区末尾时,令保存数据位置指针指向环形数据缓冲区头;

(3c)从环形数据缓冲区首位置读取数据,解析数据,同时移动读取数据位置指针,当读取数据位置指针移到环形数据缓冲区末尾时,令读取数据位置指针指向环形数据缓冲区头;

(3d)将解析出来的经纬度和高度信息保存到X、Y、Z。

4.根据权利要求1所述高精度卫星定位的实现方法,其特征在于:步骤(4)中,包括如下细分步骤:

(4a)读取位移信息:Sx、Sy、Sz,角度信息:∠x、∠y、∠z,加速度信息:Rx、Ry、Rz,经纬度和高度信息:X、Y、Z分别存入缓冲区:FSx、FSy、FSz、F∠x、F∠y、F∠z、FRx、FRy、FRz、Fx、Fy、Fz;

(4b)读取位移信息:Sx、Sy、Sz,角度信息:∠x、∠y、∠z,加速度信息:Rx、Ry、Rz,经纬度和高度信息:X、Y、Z;

(4c)将Sx、Sy、∠x、∠y、Fx、Fy代入下式

Xn=Fx+Sx*cos(∠x);

Yn=Fy+Sy*sin(∠y);

(4d)根据Xn、Yn和高斯算法计算出新点的经纬度和高度:X2,Y2,Z2;

(4e)根据Sx、Sy、Sz、∠x、∠y、∠z、Rx、Ry、Rz、X、Y、Z与FSx、FSy、FSz、F∠x、F∠y、F∠z、FRx、FRy、FRz、Fx、Fy、Fz计算判断X、Y、Z的合法性;若合法根据X2、Y2、Z2、X、Y和Z计算后,按照输出串口协议和波特率输出定位载体的经纬度和高度信息;若不合法直接将X2、Y2和Z2按照输出串口协议和波特率输出定位载体的经纬度和高度信息。

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