[实用新型]室内环境下卫星导航定位增强系统

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及卫星导航领域，尤其涉及一种室内环境下卫星导航定位增强系统。

背景技术

为加快路路相通，常常通过在山体或水下开辟隧道，提高交通及物流效率。在隧道等典型的室内环境下，由于卫星导航信号被遮蔽，导致隧道内车辆无法接收卫星导航信号进行定位，隧道内交通事故的发生也越显突出。当车辆出现运行异常时，无法准确报告事故位置，导致无法开展快速救援和交通疏导工作；尤其是两客一危等重点车辆，一旦在隧道内发生交通事故，如果不能及时有效的进行救援，将会存在严重的安全隐患，严重威胁人们的生命和财产安全；以及用户体验不好，无法提前预知隧道内通行是否通畅而不能提前做出避开隧道绕行的合理线路，造成盲目堵塞隧道交通及耽误用户行程等问题。

基于伪卫星增强技术、室内卫星导航技术以及导航信号转发技术等，由于需要采用专用导航终端以及工程实施难度大等问题，如：过江隧道内无法在水面上进行布设转发器接收天线以及信号线缆无法布设等，亦无法在不改变车载导航终端的条件下解决隧道环境下卫星导航定位问题，诸如此类，还有在商场、医院、地下车库等地下工程或室内环境中，一旦遇到火灾等紧急情况，由于导航盲区，对救援工作造成极大困扰，经常需要花费大量的时间进行盲目的搜查，导致被困人员早已遇难，更有甚者，也危及救援人员的人身安全，以上种种难题亟待解决。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种安装方便、且不改变导航终端的室内环境下卫星导航定位增强系统。具体采用以下技术方案：

一种室内环境下卫星导航定位增强系统，包括依次连接的基准单元、集中式卫星导航信号模拟器，以及间隔布置的N个发射天线，N个所述发射天线与所述集中式卫星导航信号模拟器连接，同步发射N个再生的卫星导航信号。

进一步地，所述基准单元包括GNSS信号接收模块，所述GNSS信号接收模块为设置在隧道口外的无源接收天线，通过射频接口与所述集中式卫星导航信号模拟器连接。

进一步地，所述基准单元包括网络模块，通过互联网获取星历、历书、基准时间，并发至所述集中式卫星导航信号模拟器。

进一步地，所述集中式卫星导航信号模拟器与多个发射天线通过局域网直接或间接连接，N个发射天线将所述集中式卫星导航信号模拟器生成的N个卫星导航信号往隧道内发射。

进一步地，N个所述发射天线呈等距线性分布、或呈网格矩阵式分布，发射天线间隔≤100m。

进一步地，所述集中式卫星导航信号模拟器包括时间频率单元、仿真计算单元、信号生成单元，所述时间频率单元触发仿真计算单元进行仿真，且同时注入到信号生成单元中，其中所述时间频率单元包括依次连接的GNSS信号时钟驯服模块、本地时钟产生模块，GNSS信号时钟驯服模块内置驯服控制子单元和频率发生器件，驯服控制子单元根据所述时间信息对频率发生器件生成的本地时频基准信号进行驯服。

进一步地，所述仿真计算单元可根据N个发射天线的位置结合N种选星组合进行数据仿真，所述信号生成单元根据N个仿真数据生成N个卫星导航信号。

进一步地，还设有监测和接收室内区域位置信息，实时计算与调整所述卫星导航信号。与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、室内环境下卫星导航定位增强系统，包括依次连接的基准单元、集中式卫星导航信号模拟器，以及间隔布置的N个发射天线，N个所述发射天线与所述集中式卫星导航信号模拟器连接，同步发射N个再生的卫星导航信号。本系统仅需要通过布置集中式卫星导航信号模拟器，再通过多个分布式发射天线播发信号即可快速构建起隧道卫星导航定位增强系统，无需多个模拟器相互解算各自采用仿哪几颗星，从而缩短了室内卫星导航定位信号的播发时间，实现优于10ns级的播发速度，让室内环境下隧道内导航终端实现无缝接收导航定位信号，本系统建设具有难度小、成本低、通用化以及支持北斗、GPS多系统等优点；

2、通过即时接收天线实时接收GNSS信号或通过互联网获取所有星历、历书、基准时间，可以缩短卫星导航信号再生时间，通过集中再生与N个发射天线对应的N个卫星导航信号，进一步提高室内卫星导航信号的播发效率，实现室内室外卫星导航无缝切换，实现连续导航定位，本系统可有效解决隧道内行使车辆的定位导航问题，为隧道内交通事故应急救援、预防二次事故以及降低隧道内重大事故风险具有重要应用价值，也为我国交通运输、地下工程、商场、医院、停车库等导航信号盲区提供有效的导航定位增强；