[发明专利]一种基于北斗UWB技术高精度定位系统及应用

说明书

本发明提供一种基于北斗UWB技术高精度定位系统，在室外接收来自北斗定位接收模块的定位信息、室内通过IR‑UWB定位模块确定位置信息，处理器芯片经过判断，将有用的信息通过GSM通信模块和WiFi模块传输至后台服务器；还包括有数据处理模块，数据处理模块一端与交换机相连接，另一端与WiFi模块或者GSM通信模块相连接，交换机将数据处理模块的数据发送至服务器，服务器与定位算法模块相连接，定位算法模块再与设备终端相连。本发明根据现有技术存在的缺点，提供一种精度高、实施方便的基于北斗UWB技术高精度定位系统，及其在公路、铁路隧道及轨道交通的应用。

技术领域

本发明涉及导航定位技术领域，特别涉及一种基于北斗UWB技术高精度定位系统及应用。

背景技术

因公路、铁路隧道的施工环境艰苦恶劣，工种危险系数高，工作人员人数多，使隧道建筑施工企业面临巨大的管理困难，迫切需求一种能够高效、准确的人员管理和安全管理系统。主要包括人员考勤、跟踪定位、灾后急救、日常管理等。

UWB室内高精度定位系统，采用先进的脉冲无线定位技术，通过在隧道提前部署定位基站，为工人佩戴标签(定位终端)的方式，能够实现对人员的高精度实时定位，间隔150米-米放置一个基站，可视情况良好情况下可以实现一维测距精度高达30cm；范围内能有四个基站同时有效接收标签信号情况下可以实现高精度三维定位，定位坐标精度在30cm，系统容量大，实时性好，稳定输出各标签(定位终端)数据。

但是，现有的UWB高精度定位系统存在以下缺陷：1.需要系统和基站需要提前部署到被监测区域，标签(定位终端)才能被正常使用，部署复杂；2.标签和基站的信号传输，要能有效处理掉多路径和其它电磁干扰，否则会导致定位精度偏低，位置不准确(为此涉及到的硬件和其固件开发必须围绕其展开)以最终能实现定位精度在30cm，甚至更高，应用条件苛刻；3，标签的佩戴方式以及功耗(工作时长)，要满足客户实际需求的搭配，实施较为复杂，操作不便。

因此，根据市场应用需求，需要设计一种精度高、实施方便的基于北斗UWB技术高精度定位系统，及其在公路、铁路隧道及轨道交通的应用。

发明内容

本发明根据现有技术存在的缺点，提供一种精度高、实施方便的基于北斗UWB技术高精度定位系统，及其在公路、铁路隧道及轨道交通的应用。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于北斗UWB技术高精度定位系统，包括北斗定位接收模块、IR-UWB定位模块、处理器芯片、电源管理模块、GSM通信模块和WiFi通信模块，该装置在室外接收来自北斗定位接收模块的定位信息、室内通过IR-UWB定位模块确定位置信息，处理器芯片经过判断，将有用的信息通过GSM通信模块和WiFi模块传输至后台服务器；各部件连接关系为：北斗定位模块通过天线与北斗卫星进行无线连接，北斗定位模块与电源管理模块连接，北斗定位模块与处理芯片模块连接；IR-UWB定位模块与室内无线传感网无线连接，IR-UWB定位模块与电源管理模块连接，IR-UWB定位模块与处理芯片模块连接；GSM模块通过WiFi模块或者通过移动网络与后台服务器连接，GSM模块与电源管理模块连接，GSM模块与处理芯片模块连接，还包括有数据处理模块，数据处理模块一端与交换机相连接，另一端与WiFi模块或者GSM通信模块相连接，交换机将数据处理模块的数据发送至服务器，服务器与定位算法模块相连接，定位算法模块再与设备终端相连。

作为本发明的进一步改进，还包括基站，所述基站设置在公路、桥梁、轨道、隧道路线中，基站中包括有北斗定位接收模块、IR-UWB定位模块、定位算法模块。

作为本发明的进一步改进，定位算法模块相设备终端传输定位坐标、时间、ID数据。

作为本发明的进一步改进，还包括有平台管理模块，平台管理模块与数据处理模块相连，实现数据处理模块的数据交互、采集和分析。