一种基于北斗定位和物联网的事故车道定位系统的制作方法

本发明涉及事故车道定位，具体涉及一种基于北斗定位和物联网的事故车道定位系统。

背景技术：

1、事故车道定位是指在发生交通事故时，确定事故发生的具体位置和车道。这有助于救援人员快速到达现场，及时处理事故，减少进一步的人员伤亡和财产损失。此外，随着科技的发展，现代的车道导航技术已经能够为驾驶者提供更为精准和安全的服务。

2、基于北斗定位和物联网的事故车道定位系统，是一种将北斗卫星导航系统的高精度定位技术与物联网技术相结合的创新解决方案。不仅利用了物联网、北斗高精度定位技术、人工智能技术、区块链技术、视觉识别、大数据计算等前沿科技来进行多维度的信息收集，还结合了互联网和人工智能技术，以提供更高的信息传输效率和精度。

3、现有的技术中，对于事故车道的定位通常通过定位事故车辆的位置，从而得到事故车道的定位，这种方法在高架道路上可能会出现定位重叠的情况，进而导致无法准确定位事故车道是否处于高架路段。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于北斗定位和物联网的事故车道定位系统，解决以上技术问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种基于北斗定位和物联网的事故车道定位系统，包括以下模块：

4、信号传输模块：

5、包括发送端和接收端；用于发送和接收双频卫星信号，并记录发送时刻和接收时刻；所述双频卫星信号由两个频率分别为f1和f2的卫星信号组成；

6、信号处理模块：

7、获取发送时刻与接收时刻之间的时长，记为实际传播时间t0；获取事故车辆的位置坐标，获得当日位置坐标的对流层平均密度；根据对流层密度与折射率的关系式，得出该位置坐标对应的对流层的折射率n；

8、根据双频卫星信号内两个卫星信号的频率，得出卫星信号在电离层传播时的延迟量t1，其中

9、

10、其中，p1为频率为f1的卫星信号的载波相位观测值，p2为频率为f2的卫星信号的载波相位观测值；

11、获取卫星信号在真空状态下的传播速度v，根据折射率n，得到卫星信号此时在对流层的传播速度为获得卫星信号的传播时间t，其中

12、

13、其中，l表示发送端至对流层顶端的距离；

14、信号分析模块：

15、获取卫星信号从地面传播至卫星所需要的真空传播时长，记为标准传播时长；

16、设定传播时差阈值范围，将传播时间与标准传播时长进行对比，根据对比结果和传播时差阈值范围，确定事故车辆是否处于高架路段；获取事故车道位置，生成导航路线，并将导航路线发送至救援部门。

17、作为本发明进一步的方案：所述卫星信号的工作频率的选取范围为(1000mhz，2ghz)。

18、作为本发明进一步的方案：所述对流层平均密度获取过程包括：

19、获取当日位置坐标处的初始气压，根据气压变化关系式获得各高度节点处的气压，并得出对流层内的平均气压p；

20、获取当日位置坐标的温度作为初始温度，并根据温度变化关系式获得各高度节点处的平均温度t；

21、得出对流层平均密度ρ，其中其中r为气体常数，r＝8.314j/(mol·k)。

22、作为本发明进一步的方案：所述气压变化关系式和温度变化关系式的获得过程包括：

23、以地面上的气压和温度为初始气压和初始温度；

24、在同一位置选取若干个高度节点，获取各高度节点处相较于初始气压和初始温度的气压变化量和温度变化量，拟合后分别获得表示气压随高度变化的气压变化关系式，以及表示温度随高度变化的温度变化关系式。

25、作为本发明进一步的方案：所述对流层密度与折射率的关系式的获得过程包括：

26、选取若干个密度节点，在cfd模型中模拟出各密度节点下卫星信号在对流层中的折射率，拟合后得出对流层密度与折射率的关系式。

27、作为本发明进一步的方案：所述传播时差阈值范围的设定过程包括：

28、获取城市内高架路段距离地面的平均高度h，卫星信号在真空状态下的传播速度v，得出卫星信号从高架至地面的真空传播时长t′，其中

29、设定误差阈值范围(-ε，ε)，其中ε＞0，则所述传播时差阈值范围为(2t′-ε，2t′+ε)。

30、作为本发明进一步的方案：根据对比结果和传播时差阈值范围的过程包括：

31、将传播时间与标准传播时长作差，获得差值的绝对值；

32、当差值的绝对值属于误差阈值范围时，所述事故车辆未处于高架路段；

33、当差值的绝对值属于传播时差阈值范围时，所述事故车辆处于高架路段。

34、作为本发明进一步的方案：发送和接收所述双频卫星信号的过程还包括：

35、若所述发送端与地面垂线存在夹角θ，则此时发送端至对流层顶端的距离

36、本发明的有益效果：

37、本系统通过获取事故车辆与卫星之间的卫星信号的传播时长，将传播时间与标准传播时长进行对比，根据对比结果和传播时差阈值范围，确定事故车辆是否处于高架路段；这种方法解决了事故车辆处于高架路段时，会出现定位重叠的问题，使得事故车道定位更加准确。

38、此外，本系统排除了在通过卫星信号传播时长判断车辆位置的过程中气压和温度的影响；可以理解的是，卫星信号在大气中传播的过程中，会受对流层和电离层折射的影响，导致卫星信号出现延迟；对于对流层，对流层中气压和温度的不同，会使对流层内的平均密度不同，进而折射率不同；通过确定对流层在事故当日位置坐标处的平均密度，得出事故当日位置坐标处对流层的折射率；对于电离层，通过双频观测值获得电离层对卫星信号的产生的延迟量；进而根据对流层的折射率，以及电离层的延迟量，得出卫星信号在真空中的传播时长；这种方法排除了大气中卫星信号传播时在对流层和电离层中可能出现的误差，使得判断结果更加准确。

技术特征：

1.一种基于北斗定位和物联网的事故车道定位系统，其特征在于，包括以下模块：

2.根据权利要求1所述的一种基于北斗定位和物联网的事故车道定位系统，其特征在于，所述卫星信号的工作频率的选取范围为(1000mhz，2ghz)。

3.根据权利要求1所述的一种基于北斗定位和物联网的事故车道定位系统，其特征在于，所述对流层平均密度获取过程包括：

4.根据权利要求3所述的一种基于北斗定位和物联网的事故车道定位系统，其特征在于，所述气压变化关系式和温度变化关系式的获得过程包括：

5.根据权利要求1所述的一种基于北斗定位和物联网的事故车道定位系统，其特征在于，所述对流层密度与折射率的关系式的获得过程包括：

6.根据权利要求1所述的一种基于北斗定位和物联网的事故车道定位系统，其特征在于，所述传播时差阈值范围的设定过程包括：

7.根据权利要求6所述的一种基于北斗定位和物联网的事故车道定位系统，其特征在于，根据对比结果和传播时差阈值范围的过程包括：

8.根据权利要求1所述的一种基于北斗定位和物联网的事故车道定位系统，其特征在于，发送和接收所述双频卫星信号的过程还包括：

技术总结
本发明涉及事故车道定位技术领域，具体公开了一种基于北斗定位和物联网的事故车道定位系统，包括：信号传输模块：用于发送和接收双频卫星信号，并记录发送时刻和接收时刻；信号处理模块：获取发送时刻与接收时刻之间的时长，记为实际传播时间；获取事故车辆的位置坐标，获得当日位置坐标的对流层平均密度；根据对流层密度与折射率的关系式，得出该位置坐标对应的对流层的折射率；根据双频卫星信号内两个卫星信号的频率，得出卫星信号在电离层传播时的延迟量；获得卫星信号的传播时间；信号分析模块：设定传播时差阈值范围，将传播时间与标准传播时长进行对比，根据对比结果和传播时差阈值范围，确定事故车辆是否处于高架路段。

技术研发人员：王弥,孙德全,何国箭,杨建雄,吴艳秋,唐波
受保护的技术使用者：西藏北斗森荣科技（集团）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29