專利名稱：基于北斗的公交車導(dǎo)航定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及公交車導(dǎo)航領(lǐng)域，特別是基于北斗的公交車導(dǎo)航定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是導(dǎo)航技術(shù)的一次重大發(fā)展。在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，用戶通過測(cè)定其相對(duì)于衛(wèi)星的位置來(lái)確定自己的位置。在這些衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自主研發(fā)的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，已經(jīng)覆蓋中國(guó)地區(qū)，預(yù)計(jì)2020年覆蓋全球，共35顆衛(wèi)星，定位精度與GPS相當(dāng)，達(dá)到厘米級(jí)，授時(shí)精度為50納秒，測(cè)速精度為O. 2米/秒，衛(wèi)星信號(hào)也強(qiáng)于現(xiàn)有的GPS。
其基本原理是根據(jù)牛頓提出的相對(duì)于慣性空間的力學(xué)定律，利用慣性敏感元件感受載體在運(yùn)動(dòng)過程中的角速度和直線加速度，然后通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行積分計(jì)算得到載體的位置與速度等導(dǎo)航參數(shù)。由于慣性導(dǎo)航依靠自身的慣性敏感元件，不依賴任何外界信息測(cè)量導(dǎo)航參數(shù)，因此，它不受天然的或人為的干擾，具有完全自主性的特點(diǎn)。特別是在軍事領(lǐng)域中，慣性導(dǎo)航技術(shù)是一個(gè)國(guó)家國(guó)防科技力量的標(biāo)志。但是正是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)無(wú)外界信息引入，其定位誤差也無(wú)法得到及時(shí)的修正，所以慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間工作后，會(huì)產(chǎn)生不同程度的積累誤差，導(dǎo)航精度無(wú)法得到保證。目前已有一些基于GPS信號(hào)的公交車導(dǎo)航系統(tǒng)，但缺乏安全性，且GPS在中國(guó)一些復(fù)雜地形情況下，也很難發(fā)揮作用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種精度高，性能可靠的基于北斗的公交車導(dǎo)航定位系統(tǒng)。本實(shí)用新型為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案是基于北斗的公交車導(dǎo)航定位系統(tǒng)，其不同之處在于其包括微處理器、導(dǎo)航模塊、語(yǔ)音輸出模塊、顯不輸出模塊、按鍵輸入模塊、USB接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，導(dǎo)航模塊包括北斗導(dǎo)航信號(hào)接收處理模塊、INS模塊，北斗導(dǎo)航信號(hào)接收處理模塊、INS模塊的信號(hào)輸入至微處理器,語(yǔ)音輸出模塊、顯不輸出模塊、按鍵輸入模塊、USB接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊均與微處理器的相應(yīng)端口相連接。本實(shí)用新型的有益效果在于公交車的精確定位以及地圖可視化顯示。運(yùn)用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou/INS)結(jié)合可以實(shí)時(shí)地對(duì)公交車進(jìn)行精確定位，再通過微處理器計(jì)算后就可以將其位置數(shù)據(jù)輸入至顯示輸出模塊。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例的模塊功能框圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的站臺(tái)識(shí)別方案圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的站臺(tái)信息存儲(chǔ)方案圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施例。如圖I所示，本實(shí)用新型實(shí)施例基于北斗的公交車導(dǎo)航定位系統(tǒng)，包括微處理器、導(dǎo)航模塊、語(yǔ)音輸出模塊、顯示輸出模塊、按鍵輸入模塊、USB接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，導(dǎo)航模塊包括北斗導(dǎo)航信號(hào)接收處理模塊、INS模塊，北斗導(dǎo)航信號(hào)接收處理模塊、INS模塊的信號(hào)輸入至微處理器，語(yǔ)音輸出模塊、顯示輸出模塊、按鍵輸入模塊、USB接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊均與微處理器的相應(yīng)端口相連接。本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能公交車的精確定位以及地圖可視化顯示。運(yùn)用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou/INS)結(jié)合可以實(shí)時(shí)地對(duì)公交進(jìn)行精確定位，即使是遇到大的建筑物或是公交進(jìn)入 隧道，再通過距離計(jì)算方法就可以將其位置顯示在地圖上。(各站臺(tái)公交車位置的可視化地圖顯示)自動(dòng)識(shí)別站臺(tái)。在每一站臺(tái)安裝顯示屏，顯示電子地圖上經(jīng)過該站臺(tái)的所有公交車信息及目前所處位置，而公交車位置可以由北斗導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)時(shí)更新。候車人員可以根據(jù)地圖上公交車位置選擇合適線路或站臺(tái)等車，并可以了解到自己所要乘坐的車什么時(shí)候到達(dá)，如果公交車出故障，我們可以在公交系統(tǒng)總部發(fā)布相關(guān)信息，并可以在相關(guān)線路的各個(gè)顯示屏上進(jìn)行消息的顯示，使候車人員也能及時(shí)了解情況，以免耽誤時(shí)間以及不必要的誤解和投訴。同時(shí)，我們也可以在公交車上裝一臺(tái)顯示屏，以方便車上乘客實(shí)時(shí)了解自己的位置信息，防止出現(xiàn)座錯(cuò)站的情況。統(tǒng)計(jì)站臺(tái)乘坐各路公交的人數(shù)。主要是由乘客通過各站臺(tái)的顯示屏，通過指紋直接對(duì)所要乘坐的公交車車號(hào)一點(diǎn)，數(shù)據(jù)就加到并反饋到公交公司總系統(tǒng)，以方便公交公司更加有效地發(fā)車；同時(shí)也可以反饋到公交車，讓司機(jī)知道下一站會(huì)有多少人上車，方便資源的有效配置。通過指紋就可以防止乘客惡意進(jìn)行多次輸入。簡(jiǎn)易交通調(diào)度。在公交車調(diào)度室里，調(diào)度人員可以根據(jù)全城的交通情況，控制發(fā)車量即發(fā)車時(shí)間，以免多輛車同時(shí)到站造成擁堵。測(cè)速功能。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou/INS)結(jié)合可以進(jìn)行精確測(cè)速，以此可以方便調(diào)度人員了解交通情況，同時(shí)候車人員可以根據(jù)交通狀況避開高峰期。如圖2所示，確定公交車輛與行駛路線上各站臺(tái)之間的相對(duì)距離是首要任務(wù)，而行駛位置和站臺(tái)位置則均由北斗和慣性器件提供測(cè)量數(shù)據(jù)。在大多數(shù)情況下，由于北斗信號(hào)處于相對(duì)較好的狀態(tài)，導(dǎo)航定位系統(tǒng)主要參考北斗提供的經(jīng)緯度信息。在北斗信號(hào)處于漂移或完全丟失的情況下，系統(tǒng)依靠慣性器件提供的信息，輔助實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位。系統(tǒng)采取兩種狀態(tài)學(xué)習(xí)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)站臺(tái)位置信息的學(xué)習(xí)和存儲(chǔ)；工作狀態(tài)，系統(tǒng)將使用現(xiàn)有位置信息與學(xué)習(xí)狀態(tài)時(shí)存儲(chǔ)的站臺(tái)位置信息相比較，當(dāng)滿足判斷條件的要求時(shí)則視為到達(dá)某站臺(tái)。如圖3所示，由于公交車輛行駛路線的特殊性，大多數(shù)公交車輛往返行駛都是在同一路線上，而某些同一地點(diǎn)的往返站臺(tái)位置可能非常相近。如果將往返路線上的所有站臺(tái)都納入比較范圍，一些站臺(tái)之間的區(qū)分度將很低。若根據(jù)公交車輛行車方向，將公交路線分成上行線路和下行線路兩部分，則可以解決這一問題。對(duì)于某些特殊的環(huán)形路線和單方向路線，則可以只使用某一塊存儲(chǔ)范圍，而另一塊存儲(chǔ)范圍用做其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)使用。根據(jù)北斗定位提供的車輛和站臺(tái)位置信息，利用導(dǎo)航終端中嵌入的GSM通訊模塊，將坐標(biāo)信息發(fā)送到電子地圖服務(wù)器，服務(wù)器通過位置解析及投影，該位置就能顯示在電子地圖上，然后站臺(tái)的電子地圖顯示屏就能顯示該線路公交車的實(shí)時(shí)位置。在服務(wù)器端，服務(wù)器通過解析車載終端傳送的類別信息來(lái)識(shí)別其車輛種類，通過其坐標(biāo)信息來(lái)識(shí)別其位置，這樣就能在地圖上以唯一的標(biāo)記顯示一類車輛。當(dāng)車輛無(wú)法接受到位置信號(hào)時(shí)記錄該點(diǎn)車輛位置，同時(shí)開始根據(jù)里程計(jì)記錄車輛運(yùn)動(dòng)距離并傳入系統(tǒng)，用慣導(dǎo)傳感器記錄旋轉(zhuǎn)方位，由此可以根據(jù)開始位置(信號(hào)缺失點(diǎn))的經(jīng)緯度坐標(biāo)計(jì)算終止位置的坐標(biāo)，并根據(jù)經(jīng)緯信息在投影系統(tǒng)投影顯示。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上 的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡(jiǎn)單修改，等同變化或修飾，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.基于北斗的公交車導(dǎo)航定位系統(tǒng)，其特征在于其包括微處理器、導(dǎo)航模塊、語(yǔ)音輸出模塊、顯示輸出模塊、按鍵輸入模塊、USB接ロ、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，導(dǎo)航模塊包括北斗導(dǎo)航信號(hào)接收處理模塊、INS模塊，北斗導(dǎo)航信號(hào)接收處理模塊、INS模塊的信號(hào)輸入至微處理器，語(yǔ)音輸出模塊、顯示輸出模塊、按鍵輸入模塊、USB接ロ、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊均與微處理器的相應(yīng)端ロ相連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及公交車導(dǎo)航領(lǐng)域，特別是基于北斗的公交車導(dǎo)航定位系統(tǒng)，其包括微處理器、導(dǎo)航模塊、語(yǔ)音輸出模塊、顯示輸出模塊、按鍵輸入模塊、USB接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，導(dǎo)航模塊包括北斗導(dǎo)航信號(hào)接收處理模塊、INS模塊，北斗導(dǎo)航信號(hào)接收處理模塊、INS模塊的信號(hào)輸入至微處理器，語(yǔ)音輸出模塊、顯示輸出模塊、按鍵輸入模塊、USB接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊均與微處理器的相應(yīng)端口相連接。本實(shí)用新型精度高，性能可靠。
文檔編號(hào)G01S19/49GK202471979SQ20122001446
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者蘭建, 劉福江, 宋昭儒, 杜哲遠(yuǎn), 歐陽(yáng)思偲, 王乾, 王亞敏, 王芳, 翁建, 茍永剛, 邵惠星 申請(qǐng)人:蘭建, 劉福江, 宋昭儒, 杜哲遠(yuǎn), 歐陽(yáng)思偲, 王乾, 王亞敏, 王芳, 翁建, 茍永剛, 邵惠星