基于BDS和Zigbee的重型平板车定位跟踪系统的制作方法

本发明涉及无线定位技术领域，尤其涉及一种基于BDS和Zigbee的重型平板车定位跟踪系统。

背景技术：

近年来，随着我国成为船舶建造大国以及国内经济建设的飞速发展，重型设备及重型结构的运输安装需求任务急剧增加。尤其是现代造船模式采用区域造船技术，船体建造以分段为单位，作为中间产品的分段趋向于大型化和巨型化，分段在各个生产车间和分段堆场间的运输依赖于重型动力平板运输车(Flat Transporter，FT，以下简称平板车，如图1所示)。

由于船舶分段体积和重量都十分庞大，重型平板车对船舶分段进行转运过程中行驶的安全性要求极高，行驶非常缓慢，同时其他车辆和行人等都需要让路通过，以免发生碰撞危险事故。通常情况下，船厂的道路资源和分段堆场空间资源都非常紧缺，分段转运需要耗费不少时间和成本，如何提高相关资源的利用效率一直是船舶建造企业特别关心的问题。

通过平板车定位和行驶路径跟踪，有助于提高平板车分段运输等生产物流作业的安全性和效率，有助于提升道路资源和分段堆场空间资源的利用效率。然而，因为分段体型巨大，容易导致信号遮挡屏蔽问题，现有的基于全球卫星定位技术的车辆定位跟踪系统应用效果不佳，迫切需要一种新型技术来实现重型平板车的定位和跟踪。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于BDS和Zigbee的重型平板车定位跟踪系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于BDS和Zigbee的重型平板车定位跟踪系统，包括：车载终端、协调器与定位及地图显示模块；

所述车载终端用于获取所述重型平板车的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息；

所述车载终端通过所述协调器将所述重型平板车的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息发送至所述GIS地图显示模块；

所述定位及地图显示模块用于根据收到的所述重型平板车的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息，将所述重型平板车的位置在地图上显示。

优选地，所述车载终端包括采集传输器、主控制器和采集器；

所述采集器用于利用BDS获取所述重型平板车的BDS定位信息，还用于将所述重型平板车的BDS定位信息通过所述主控制器发送至所述采集传输器；

所述主控制器用于将所述重型平板车的BDS定位信息封装后转发给所述采集传输器；

所述采集传输器用于获取所述重型平板车的Zigbee定位信息，还用于将封装后的所述重型平板车的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息传输给所述协调器。

优选地，所述定位及地图显示模块包括：

定位信息接收模块，用于收集并解码所述协调器发送来的所述重型平板车的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息；

定位算法模块，根据所述重型平板车的定位信息获取所述重型平板车的位置坐标，具体地，当所述定位信息包括BDS定位信息和Zigbee定位信息时，优先选择BDS定位信息，并根据所述BDS定位信息获取所述重型平板车的位置坐标；当所述定位信息只包括Zigbee定位信息时，采用RSSI三边定位算法计算所述重型平板车的位置坐标；

地图显示模块，用于将所述重型平板车的位置坐标在地图上进行显示。

优选地，所述重型平板车的位置坐标在地图上进行显示，具体为，所述重型平板车的位置坐标在地图上进行动态显示。

优选地，所述地图显示模块还用于根据所述重型平板车的位置坐标，在地图上进行所述重型平板车的漫游和活动轨迹跟踪、回放。

本发明的有益效果是：本发明实施例提供的基于BDS和Zigbee的重型平板车定位跟踪系统，包括：车载终端、协调器与定位及地图显示模块，通过采用两种模式进行平板车定位，考虑到BDS比Zigbee定位准确，所以定位时以BDS定位为主，以Zigbee定位为辅。当车载终端上方无船舶分段导致的卫星信号遮挡时，系统自动优先采用BDS实现定位；当车载终端上方存在卫星信号遮挡时，系统无法获得发自采集传输器的BDS定位信息时则会自动采用Zigbee并利用RSSI三边定位算法来实现平板车定位。另外，系统采用GIS技术并以地图化的形式实时显示平板车的位置，以地图化的形式实时显示船厂场内道路平板车占用情况，并可以提示分段转运路径优化分析结果。

附图说明

图1是平板车示意图；

图2是本发明的结构原理示意图；

图3是本发明中车载终端的结构示意图；

图4是本发明中定位及地图显示模块结构示意图；

图5是本发明的平板车位置在地图上显示方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于BDS和Zigbee的重型平板车组合定位技术的定位系统。通过组合利用两种信号无线传输方式，保证实时准确获取平板车位置信息，此外在平板车定位系统设计时还利用了GIS地图技术，重型平板车驾驶员可通过平板电脑屏幕上的基于地图式的显示界面直观地查看车辆的具体位置以及智能化的平板车行驶路线导航建议。

BDS是北斗卫星导航系统的简称，北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统。它是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。

参见图2，本发明实施例提供了一种基于BDS和Zigbee的重型平板车定位跟踪系统，包括：车载终端、协调器与定位及地图显示模块；

所述车载终端用于获取所述重型平板车的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息；

所述车载终端通过所述协调器将所述重型平板车的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息发送至所述定位及地图显示模块；

所述定位及地图显示模块用于根据收到的所述重型平板车的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息，将所述重型平板车的位置在地图上显示。

其中，车载终端可以通过协调器将采集到的平板车定位信息通过USB接口传输到平板电脑，平板电脑上安装有定位及地图显示应用软件，该软件可以根据收到的平板车定位信息实现平板车地图定位显示。

参见图3，所述车载终端包括采集传输器、主控制器和采集器；

所述采集器用于利用BDS获取所述重型平板车的BDS定位信息，还用于将所述重型平板车的BDS定位信息通过所述主控制器发送至所述采集传输器；

所述主控制器用于将所述重型平板车的BDS定位信息封装后转发给所述采集传输器；

所述采集传输器用于获取所述重型平板车的Zigbee定位信息，还用于将封装后的所述重型平板车的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息传输给所述协调器。

参见图4，本实施例中，所述定位及地图显示模块包括：

定位信息接收模块，用于收集并解码所述协调器发送来的所述重型平板车的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息；

定位算法模块，根据所述重型平板车的定位信息获取所述重型平板车的位置坐标，具体地，当所述定位信息包括BDS定位信息和Zigbee定位信息时，优先选择BDS定位信息，并根据所述BDS定位信息获取所述重型平板车的位置坐标；当所述定位信息只包括Zigbee定位信息时，采用RSSI三边定位算法计算所述重型平板车的位置坐标；

地图显示模块，用于将所述重型平板车的位置坐标在地图上进行显示。其工作过程可以参见图5。

其中，当车载终端上方无船舶分段导致的卫星信号遮挡时，车载终端能够获取到平板车的BDS定位信息，定位及地图显示模块会自动优先采用BDS实现定位；而当车载终端上方存在卫星信号遮挡时，车载终端无法获取到平板车的BDS定位信息，则定位及地图显示模块会自动采用Zigbee定位信息，并利用RSSI三边定位算法来获取平板车的位置坐标。

定位及地图显示模块获取到平板车的具体位置坐标信息后，会在地图上进行显示，使得工作人员可以看到平板车在地图上的具体位置，从而为场内平板车道路占用情况查看及平板车分段转运路径优化分析提供建议。

RSSI(Received Signal Strength Indicator)是接收信号的强度指示。RSSI三边定位算法是基于接收到Zigbee信号的强度，Zigbee参考节点周期性地发出信号，车载终端的采集传输器(Zigbee定位节点)接收到信号后，将信号传送给定位应用系统。定位应用系统根据信号的强弱判断出Zigbee参考节点距离车载终端的位置，通过车载终端到至少3个Zigbee参考节点的距离可以算出车载终端即平板车的位置，并通过GIS地图显示平板车具体位置。

在本发明的一个优选实施例中，所述重型平板车的位置坐标在地图上进行显示，具体可以为，所述重型平板车的位置坐标在地图上进行动态显示。

在本发明的另一个优选实施例中，所述地图显示模块还用于根据所述重型平板车的位置坐标，在地图上进行所述重型平板车的漫游和活动轨迹跟踪、回放。

定位及地图显示模块在实现平板车位置信息显示时可以采用GIS技术，则在利用ArcGIS开发的GIS地图上可以动态显示平板车的位置，并可以实现在船厂地图上进行漫游、跟踪平板车的活动轨迹，同时还可以回放车辆的运动轨迹。

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：本发明实施例提供的基于BDS和Zigbee的重型平板车定位跟踪系统，包括：车载终端、协调器与定位及地图显示模块，通过采用两种模式进行平板车定位，考虑到BDS比Zigbee定位准确，所以定位时以BDS定位为主，以Zigbee定位为辅。当车载终端上方无船舶分段导致的卫星信号遮挡时，系统自动优先采用BDS实现定位；当车载终端上方存在卫星信号遮挡时，系统无法获得发自采集传输器的BDS定位信息时则会自动采用Zigbee并利用RSSI三边定位算法来实现平板车定位。另外，系统采用GIS技术并以地图化的形式实时显示平板车的位置，以地图化的形式实时显示船厂场内道路平板车占用情况，并可以提示分段转运路径优化分析结果。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域人员应该理解的是，上述实施例提供的方法步骤的时序可根据实际情况进行适应性调整，也可根据实际情况并发进行。

上述实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。所述计算机设备，例如：个人计算机、服务器、网络设备、智能移动终端、智能家居设备、穿戴式智能设备、车载智能设备等；所述的存储介质，例如：RAM、ROM、磁碟、磁带、光盘、闪存、U盘、移动硬盘、存储卡、记忆棒、网络服务器存储、网络云存储等。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。