CN111157944A - 基于双天线的测距装置、移动载体 - Google Patents

基于双天线的测距装置、移动载体 Download PDF

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Abstract

本发明适用于测距技术领域，提供了一种基于双天线的测距装置及移动载体，所述测距装置包括：第一天线及与其连接的第一接收机、第二天线及与其连接的第二接收机、处理中心，所述第一接收机及所述第二接收机分别与所述处理中心连接。本发明中，设置双天线，利用双天线来进行测距，减少环境限制，提高测距精度。

Description

基于双天线的测距装置、移动载体
技术领域
本发明属于数据传输技术领域，尤其涉及一种基于双天线的测距装置、移动载体。
背景技术
在现有的空间内如矿井巷道、地铁、公路桥洞等WiFi测距方法中，根据RSSI(接收信号强度指示)值结合“距离-损耗”拟合曲线，来计算移动目标节点的距离，仍然是唯一简单实用的方法。但在巷道狭长空间内，由于对称巷道壁的反射即多径，在某些固定位置电磁波波动很大形成深衰落，影响“距离-损耗”模型平稳下降以及增加了拟合曲线的偏差值，因此，测距精度受到很大的影响，特别在深衰落区由于信号强度非常小，测距误差极大。
现有技术中，还可以用人工拉距测量方法或者采用光学仪器进行测绘，但人工测量精度低，而光学仪器的精度只能到达毫米级，且需要在静态场景下测量，而在移动场景下，无法实现高精度测绘目的。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于双天线的测距装置、移动载体，旨在解决现有技术的由于受到场景影响使得测距精度不高的问题。
一种基于双天线的测距装置，包括：第一天线及与其连接的第一接收机、第二天线及与其连接的第二接收机、处理中心，所述第一接收机及所述第二接收机分别与所述处理中心连接，其中：
所述第一天线获取第一原始观测数据，然后传输给所述第一接收机，所述第一接收机将所接收的第一原始观测数据反馈给所述处理中心；
所述第二天线获取第二原始观测数据，然后传输给所述第二接收机，所述第二接收机将所接收的第二原始观测数据反馈给所述处理中心，所述处理中心基于所接收的第一原始观测数据及第二原始观测数据进行距离运算，获得运算结果，所述运算结果为所述第一天线与所述第二天线所在位置之间的距离。
优选地，所述第一天线固定，所述第二天线非固定。
优选地，所述第一天线及所述第二天线均固定。
优选地，所述第一天线及所述第二天线均非固定。
优选地，所述第一天线非固定，所述第二天线固定。
优选地，所述测距装置还包括第一固定装置及第二固定装置，其中，所述第一固定装置用于固定所述第一天线，所述第二固定装置用于固定所述第二天线。
优选地，所述第一天线通过所述第一固定装置固定在被测对象的第一位置上，所述第二天线通过所述第二固定装置固定在所述被测对象的第二位置上。
优选地，所述第一位置与所述第二位置之间的连线与所述被测对象的运动方向垂直。
优选地，所述第一天线及所述第二天线的结构一致，所述第一固定装置与所述第二固定装置的结构一致。
优选地，所述第一天线的相位中心与所述第一天线的顶点之间的距离为第一距离，所述第一固定装置与所述第一位置之间的距离为第二距离，所述运算结果与所述第一距离及所述第二距离之间的差值为所述第一位置与第二位置之间的距离。
本发明还提供一种移动载体，所述移动载体包括基于双天线的测距装置，所述测距装置包括：第一天线及与其连接的第一接收机、第二天线及与其连接的第二接收机、处理中心，所述第一接收机及所述第二接收机分别与所述处理中心连接，其中：
所述第一天线获取第一原始观测数据，然后传输给所述第一接收机，所述第一接收机将所接收的第一原始观测数据反馈给所述处理中心；
所述第二天线获取第二原始观测数据，然后传输给所述第二接收机，所述第二接收机将所接收的第二原始观测数据反馈给所述处理中心，所述处理中心基于所接收的第一原始观测数据及第二原始观测数据进行距离运算，获得运算结果，所述运算结果为所述第一天线与所述第二天线所在位置之间的距离。
本发明实施例中，设置双天线，利用双天线来进行测距，减少环境限制，提高测距精度。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的一种基于双天线的测距装置的结构框图；
图2为本发明第一实施例提供的一种基于双天线的测距装置的示例图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例中，一种基于双天线的测距装置，包括：第一天线及与其连接的第一接收机、第二天线及与其连接的第二接收机、处理中心，所述第一接收机及所述第二接收机分别与所述处理中心连接，其中：所述第一天线获取第一原始观测数据，然后传输给所述第一接收机，所述第一接收机将所接收的第一原始观测数据反馈给所述处理中心；所述第二天线获取第二原始观测数据，然后传输给所述第二接收机，所述第二接收机将所接收的第二原始观测数据反馈给所述处理中心，所述处理中心基于所接收的第一原始观测数据及第二原始观测数据进行距离运算，获得运算结果，所述运算结果为所述第一天线与所述第二天线所在位置之间的距离。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一：
图1示出了本发明第一实施例提供的一种基于双天线的测距装置的结构框图，该测距装置包括：第一天线11及与其连接的第一接收机12、第二天线21及与其连接的第二接收机22、以及与所述第一接收机12及第二接收机22均连接的处理中心3，其中：
所述第一天线11获取第一原始观测数据，然后传输给所述第一接收机12，所述第一接收机12将所接收的第一原始观测数据反馈给所述处理中心3；
所述第二天线21获取第二原始观测数据，然后传输给所述第二接收机22，所述第二接收机22将所接收的第二原始观测数据反馈给所述处理中心3，所述处理中心3基于所接收的第一原始观测数据及第二原始观测数据进行距离运算，获得运算结果，所述运算结果为所述第一天线11与所述第二天线12所在位置之间的距离。
在本实施例的一个优选方案中，该第一天线11与第二天线21的结构及型号均一致，优选为GNSS天线，该第一接收机12及第二接收机22的型号及结构均一致，优选为GNSS接收机。
进一步地，第一天线11通过馈线与第一接收机12连接，第二天线21也通过馈线与第二接收机22连接。
在本实施例的一个优选方案中，所述第一天线11及第二天线21可以是固定的，或者其中之一是非固定的，例如可以是第一天线11固定，第二天线21非固定；或者第一天线11非固定，第二天线21固定；或者第一天线11及第二天线21均固定；又或者第一天线11及第二天线21均非固定，此处对此不作限制。
在本实施例的一个优选方案中，该第一天线11及第二天线21均固定设置，该测距装置还包括第一固定装置及第二固定装置(图中均未示)，其中：第一固定装置用于固定第一天线11，第二固定装置用于固定第二天线21。优选地，两个固定杆装置要求优选尺寸规格一致，主要用于连接被测对象和GNSS天线，其要求一方面具有精准刻度值，可以标定天线底部到被测对象的连接距离，另一方面其粗细直径可承载天线在高速移动载体的一定惯性力，高低长短便于GNSS馈线的安装和调节，进一步优选地，该第一固定装置及第二固定装置优选为固定杆。
进一步地，该第一天线11及第二天线固定于被测对象上，该被测对象可以是移动载体，此处对此不作限制。
具体地，该第一天线11通过第一固定装置固定在被测对象的第一位置上，第二天线21通过第二固定装置固定在被测对象的第二位置上，该第一位置与第二位置之间的距离即为需要测试的距离。
在本实施例的进一步优选方案中，该第一位置与第二位置之间的连线与被测对象的运行方向(行进方向)垂直(见图2)，该第一位置为A，第二位置为B。
在本实施例的一个优选方案中，第一天线11与第二天线21的结构及型号一致，此时以第一天线11为例说明测距的过程：
如图2所示，该第一天线11的相位中心与该第一天线11的顶点之间的距离为第一距离，该第一固定装置第一位置A之间的距离为第二距离。其中，第二天线21的顶点与其相位中心的距离等于第一距离，第二固定装置与第二位置之间的距离等于第二距离。
第一天线11接收当前所在位置的原始观测数据，然后进行处理，得到处理数据，将处理数据发送给第一接收机12，该第一接收机12将接收的处理数据传输至处理中心3；该第二天线21接收当前所在位置原始观测数据，然后进行处理，得到处理数据，将处理数据发送给第二接收机22，第二接收机22将接收的处理数据传输至处理中心3.
处理中心3将从第一接收机12接收的处理数据导入到专业GNSS后处理分析软件系统中，通过减去第一距离和第二距离值作为待测位置A点起算基准；然后再将第二接收机22接收的处理数据导入后前述GNSS处理分析软件系统中中，通过减去第一距离和第二距离值作为待测位置B点的计算位置，随后再将A点和B点的GNSS载波观测数据进行专业基线解算得到的距离值，即为第一位置A与第二位置B之间的精确距离。
在本实施例中，设置双天线，利用双天线来进行测距，减少环境限制，提高测距精度；
此外，双天线非固定设置，可根据实际需求来进行测距，提高实用性。
实施例二：
本发明还提出一种移动载体，所述移动载体包括如上述实施例一所述的基于双天线的测距装置，该测距装置的具体结构、工作原理及所带来的技术效果与上述实施例一的描述基本一致，此处不再赘述。
优选地，该移动载体可为汽车。
本发明中，设置双天线，利用双天线来进行测距，可忽略环境因素，提高测距精度；
此外，双天线非固定设置，可根据实际需求来进行测距，提高实用性。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。
专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种基于双天线的测距装置，其特征在于，包括：第一天线及与其连接的第一接收机、第二天线及与其连接的第二接收机、处理中心，所述第一接收机及所述第二接收机分别与所述处理中心连接，其中：
所述第一天线获取第一原始观测数据，然后传输给所述第一接收机，所述第一接收机将所接收的第一原始观测数据反馈给所述处理中心；
所述第二天线获取第二原始观测数据，然后传输给所述第二接收机，所述第二接收机将所接收的第二原始观测数据反馈给所述处理中心，所述处理中心基于所接收的第一原始观测数据及第二原始观测数据进行距离运算，获得运算结果，所述运算结果为所述第一天线与所述第二天线所在位置之间的距离。
2.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述第一天线固定，所述第二天线非固定。
3.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述第一天线及所述第二天线均固定。
4.据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述第一天线及所述第二天线均非固定。
5.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述第一天线非固定，所述第二天线固定。
6.根据权利要求3所述的测距装置，其特征在于，所述测距装置还包括第一固定装置及第二固定装置，其中所述第一固定装置用于固定所述第一天线，所述第二固定装置用于固定所述第二天线。
7.根据权利要求6所述的测距装置，其特征在于，所述第一天线通过所述第一固定装置固定在被测对象的第一位置上，所述第二天线通过所述第二固定装置固定在所述被测对象的第二位置上。
8.根据权利要求7任意所述的测距装置，其特征在于，所述第一位置与所述第二位置之间的连线与所述被测对象的运动方向垂直。
9.根据权利要求8任意所述的测距装置，其特征在于，所述第一天线及所述第二天线的结构一致，所述第一固定装置与所述第二固定装置的结构一致。
10.根据权利要求9意所述的测距装置，其特征在于，所述第一天线的相位中心与所述第一天线的顶点之间的距离为第一距离，所述第一固定装置与所述第一位置之间的距离为第二距离，所述运算结果与所述第一距离及所述第二距离之间的差值为所述第一位置与第二位置之间的距离。
11.一种移动载体，其特征在于，包括如权利要求1至10任意一项所述的基于双天线的测距装置。
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