基于BDS和Zigbee的重型平板車定位跟蹤系統的制作方法

本發明涉及無線定位技術領域，尤其涉及一種基于BDS和Zigbee的重型平板車定位跟蹤系統。

背景技術：

近年來，隨著我國成為船舶建造大國以及國內經濟建設的飛速發展，重型設備及重型結構的運輸安裝需求任務急劇增加。尤其是現代造船模式采用區域造船技術，船體建造以分段為單位，作為中間產品的分段趨向于大型化和巨型化，分段在各個生產車間和分段堆場間的運輸依賴于重型動力平板運輸車(Flat Transporter，FT，以下簡稱平板車，如圖1所示)。

由于船舶分段體積和重量都十分龐大，重型平板車對船舶分段進行轉運過程中行駛的安全性要求極高，行駛非常緩慢，同時其他車輛和行人等都需要讓路通過，以免發生碰撞危險事故。通常情況下，船廠的道路資源和分段堆場空間資源都非常緊缺，分段轉運需要耗費不少時間和成本，如何提高相關資源的利用效率一直是船舶建造企業特別關心的問題。

通過平板車定位和行駛路徑跟蹤，有助于提高平板車分段運輸等生產物流作業的安全性和效率，有助于提升道路資源和分段堆場空間資源的利用效率。然而，因為分段體型巨大，容易導致信號遮擋屏蔽問題，現有的基于全球衛星定位技術的車輛定位跟蹤系統應用效果不佳，迫切需要一種新型技術來實現重型平板車的定位和跟蹤。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種基于BDS和Zigbee的重型平板車定位跟蹤系統，從而解決現有技術中存在的前述問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種基于BDS和Zigbee的重型平板車定位跟蹤系統，包括：車載終端、協調器與定位及地圖顯示模塊；

所述車載終端用于獲取所述重型平板車的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息；

所述車載終端通過所述協調器將所述重型平板車的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息發送至所述GIS地圖顯示模塊；

所述定位及地圖顯示模塊用于根據收到的所述重型平板車的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息，將所述重型平板車的位置在地圖上顯示。

優選地，所述車載終端包括采集傳輸器、主控制器和采集器；

所述采集器用于利用BDS獲取所述重型平板車的BDS定位信息，還用于將所述重型平板車的BDS定位信息通過所述主控制器發送至所述采集傳輸器；

所述主控制器用于將所述重型平板車的BDS定位信息封裝后轉發給所述采集傳輸器；

所述采集傳輸器用于獲取所述重型平板車的Zigbee定位信息，還用于將封裝后的所述重型平板車的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息傳輸給所述協調器。

優選地，所述定位及地圖顯示模塊包括：

定位信息接收模塊，用于收集并解碼所述協調器發送來的所述重型平板車的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息；

定位算法模塊，根據所述重型平板車的定位信息獲取所述重型平板車的位置坐標，具體地，當所述定位信息包括BDS定位信息和Zigbee定位信息時，優先選擇BDS定位信息，并根據所述BDS定位信息獲取所述重型平板車的位置坐標；當所述定位信息只包括Zigbee定位信息時，采用RSSI三邊定位算法計算所述重型平板車的位置坐標；

地圖顯示模塊，用于將所述重型平板車的位置坐標在地圖上進行顯示。

優選地，所述重型平板車的位置坐標在地圖上進行顯示，具體為，所述重型平板車的位置坐標在地圖上進行動態顯示。

優選地，所述地圖顯示模塊還用于根據所述重型平板車的位置坐標，在地圖上進行所述重型平板車的漫游和活動軌跡跟蹤、回放。

本發明的有益效果是：本發明實施例提供的基于BDS和Zigbee的重型平板車定位跟蹤系統，包括：車載終端、協調器與定位及地圖顯示模塊，通過采用兩種模式進行平板車定位，考慮到BDS比Zigbee定位準確，所以定位時以BDS定位為主，以Zigbee定位為輔。當車載終端上方無船舶分段導致的衛星信號遮擋時，系統自動優先采用BDS實現定位；當車載終端上方存在衛星信號遮擋時，系統無法獲得發自采集傳輸器的BDS定位信息時則會自動采用Zigbee并利用RSSI三邊定位算法來實現平板車定位。另外，系統采用GIS技術并以地圖化的形式實時顯示平板車的位置，以地圖化的形式實時顯示船廠場內道路平板車占用情況，并可以提示分段轉運路徑優化分析結果。

附圖說明

圖1是平板車示意圖；

圖2是本發明的結構原理示意圖；

圖3是本發明中車載終端的結構示意圖；

圖4是本發明中定位及地圖顯示模塊結構示意圖；

圖5是本發明的平板車位置在地圖上顯示方法的流程示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施方式僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種基于BDS和Zigbee的重型平板車組合定位技術的定位系統。通過組合利用兩種信號無線傳輸方式，保證實時準確獲取平板車位置信息，此外在平板車定位系統設計時還利用了GIS地圖技術，重型平板車駕駛員可通過平板電腦屏幕上的基于地圖式的顯示界面直觀地查看車輛的具體位置以及智能化的平板車行駛路線導航建議。

BDS是北斗衛星導航系統的簡稱，北斗衛星導航系統(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)是中國自行研制的全球衛星導航系統。它是繼美國全球定位系統(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛星導航系統(GLONASS)之后第三個成熟的衛星導航系統。

參見圖2，本發明實施例提供了一種基于BDS和Zigbee的重型平板車定位跟蹤系統，包括：車載終端、協調器與定位及地圖顯示模塊；

所述車載終端用于獲取所述重型平板車的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息；

所述車載終端通過所述協調器將所述重型平板車的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息發送至所述定位及地圖顯示模塊；

所述定位及地圖顯示模塊用于根據收到的所述重型平板車的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息，將所述重型平板車的位置在地圖上顯示。

其中，車載終端可以通過協調器將采集到的平板車定位信息通過USB接口傳輸到平板電腦，平板電腦上安裝有定位及地圖顯示應用軟件，該軟件可以根據收到的平板車定位信息實現平板車地圖定位顯示。

參見圖3，所述車載終端包括采集傳輸器、主控制器和采集器；

所述采集器用于利用BDS獲取所述重型平板車的BDS定位信息，還用于將所述重型平板車的BDS定位信息通過所述主控制器發送至所述采集傳輸器；

所述主控制器用于將所述重型平板車的BDS定位信息封裝后轉發給所述采集傳輸器；

所述采集傳輸器用于獲取所述重型平板車的Zigbee定位信息，還用于將封裝后的所述重型平板車的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息傳輸給所述協調器。

參見圖4，本實施例中，所述定位及地圖顯示模塊包括：

定位信息接收模塊，用于收集并解碼所述協調器發送來的所述重型平板車的Zigbee定位信息或/和BDS定位信息；

定位算法模塊，根據所述重型平板車的定位信息獲取所述重型平板車的位置坐標，具體地，當所述定位信息包括BDS定位信息和Zigbee定位信息時，優先選擇BDS定位信息，并根據所述BDS定位信息獲取所述重型平板車的位置坐標；當所述定位信息只包括Zigbee定位信息時，采用RSSI三邊定位算法計算所述重型平板車的位置坐標；

地圖顯示模塊，用于將所述重型平板車的位置坐標在地圖上進行顯示。其工作過程可以參見圖5。

其中，當車載終端上方無船舶分段導致的衛星信號遮擋時，車載終端能夠獲取到平板車的BDS定位信息，定位及地圖顯示模塊會自動優先采用BDS實現定位；而當車載終端上方存在衛星信號遮擋時，車載終端無法獲取到平板車的BDS定位信息，則定位及地圖顯示模塊會自動采用Zigbee定位信息，并利用RSSI三邊定位算法來獲取平板車的位置坐標。

定位及地圖顯示模塊獲取到平板車的具體位置坐標信息后，會在地圖上進行顯示，使得工作人員可以看到平板車在地圖上的具體位置，從而為場內平板車道路占用情況查看及平板車分段轉運路徑優化分析提供建議。

RSSI(Received Signal Strength Indicator)是接收信號的強度指示。RSSI三邊定位算法是基于接收到Zigbee信號的強度，Zigbee參考節點周期性地發出信號，車載終端的采集傳輸器(Zigbee定位節點)接收到信號后，將信號傳送給定位應用系統。定位應用系統根據信號的強弱判斷出Zigbee參考節點距離車載終端的位置，通過車載終端到至少3個Zigbee參考節點的距離可以算出車載終端即平板車的位置，并通過GIS地圖顯示平板車具體位置。

在本發明的一個優選實施例中，所述重型平板車的位置坐標在地圖上進行顯示，具體可以為，所述重型平板車的位置坐標在地圖上進行動態顯示。

在本發明的另一個優選實施例中，所述地圖顯示模塊還用于根據所述重型平板車的位置坐標，在地圖上進行所述重型平板車的漫游和活動軌跡跟蹤、回放。

定位及地圖顯示模塊在實現平板車位置信息顯示時可以采用GIS技術，則在利用ArcGIS開發的GIS地圖上可以動態顯示平板車的位置，并可以實現在船廠地圖上進行漫游、跟蹤平板車的活動軌跡，同時還可以回放車輛的運動軌跡。

通過采用本發明公開的上述技術方案，得到了如下有益的效果：本發明實施例提供的基于BDS和Zigbee的重型平板車定位跟蹤系統，包括：車載終端、協調器與定位及地圖顯示模塊，通過采用兩種模式進行平板車定位，考慮到BDS比Zigbee定位準確，所以定位時以BDS定位為主，以Zigbee定位為輔。當車載終端上方無船舶分段導致的衛星信號遮擋時，系統自動優先采用BDS實現定位；當車載終端上方存在衛星信號遮擋時，系統無法獲得發自采集傳輸器的BDS定位信息時則會自動采用Zigbee并利用RSSI三邊定位算法來實現平板車定位。另外，系統采用GIS技術并以地圖化的形式實時顯示平板車的位置，以地圖化的形式實時顯示船廠場內道路平板車占用情況，并可以提示分段轉運路徑優化分析結果。

本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。

本領域人員應該理解的是，上述實施例提供的方法步驟的時序可根據實際情況進行適應性調整，也可根據實際情況并發進行。

上述實施例涉及的方法中的全部或部分步驟可以通過程序來指令相關的硬件來完成，所述的程序可以存儲于計算機設備可讀取的存儲介質中，用于執行上述各實施例方法所述的全部或部分步驟。所述計算機設備，例如：個人計算機、服務器、網絡設備、智能移動終端、智能家居設備、穿戴式智能設備、車載智能設備等；所述的存儲介質，例如：RAM、ROM、磁碟、磁帶、光盤、閃存、U盤、移動硬盤、存儲卡、記憶棒、網絡服務器存儲、網絡云存儲等。

最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、商品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、商品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、商品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視本發明的保護范圍。