CN111999528A - 基于北斗bds高精度定位的速度校准仪及速度校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于北斗BDS高精度定位的速度校准仪及速度校准方法，基于北斗BDS高精度定位的速度校准仪包括：车载机和BDS后台；其中，车载机包括外壳、BDS接收芯片、GPS接收芯片、控制系统、通讯模块、LED显示屏；其中，BDS接收芯片、GPS接收芯片、通讯模块和LED显示屏均与所述控制系统控制连接；BDS后台包括信号收集模块、计算机、信号发射模块、分区模块、存储模块；本发明结构简单，操作方便，能根据实际的卫星信号捕捉情况选择合适的速度校准方法，校准精度高，适合市场推广。

Description

基于北斗BDS高精度定位的速度校准仪及速度校准方法

技术领域

本发明涉及汽车数据处理技术领域。更具体地说，本发明涉及一种基于北斗BDS高精度定位的速度校准仪及速度校准方法。

背景技术

目前市场上出现的大部分车载式速度测量设备为由GPS模块组成的“电子狗”，其也具备速度测量功能，但其面向的对象为普通家庭用车，GPS信号的采样频率过低。

几年交通管理部门对于测速设备的投入还在持续增加，但驾车司机对测速设备的测量数据是否准确也存在质疑。一般测速设备是一年进行一次检定，但可能由于相关客观原因，测速设备在此期间出现测量数据不准确，以至产生相关的纠纷。因此，如何提高速度校准的精确度成为了亟需解决的技术问题；

现有的车载速度校准通常为单GPS采样模块采样，单片机微控制实现车速校准和显示，其精准度完全取决与对应的GPS采样模块定位是否准确，依赖度高，可能存在测速偏差。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种基于北斗BDS高精度定位的速度校准仪，其结构简单，操作方便，能根据实际的卫星信号捕捉情况选择合适的速度校准方法，校准精度高。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于北斗BDS高精度定位的速度校准仪，包括：

车载机和BDS后台；

其中，所述车载机，包括:

外壳、设置在外壳内用于接收北斗卫星信号的BDS接收芯片、用于接收GPS卫星信号的GPS接收芯片、控制系统、通讯模块和LED显示屏；所述BDS接收芯片、GPS接收芯片、通讯模块和LED显示屏均与所述控制系统控制连接；

所述通讯模块用于向所述BDS后台发送捕捉的卫星定位信息和定位卫星颗数信息，并接收来自BDS后台的反馈信息；所述控制系统处理来自BDS接收芯片、GPS接收芯片的信息，并将其转化成定位经纬度和捕捉到的BDS卫星颗数信息，所述控制系统接收来自所述通讯模块的反馈信息，并根据所述反馈信息按照程序性步骤进行对应的速度校准；所述LED显示屏显示所述控制系统计算得到的车辆行驶速度值；

所述BDS后台，包括：

信号收集模块，用于接收来自所述车载机的通讯模块发送的卫星定位信息和定位卫星个数信息；

计算机，其用于处理信号收集模块传来的卫星定位信息和定位卫星颗数信息，然后将卫星定位信息和定位卫星颗数信息存储至与其通讯连接的一存储模块中；

分区模块，其调取存储模块中存储的不同定位地点对应的能够捕捉到的定位卫星个数信息，按照数值的大小进行统计，根据不同车载机的BDS接收芯片在不同地区捕捉到的卫星个数，对电子地图进行划区分类，将地图上的区域划分为A、B、C三级区域；接收计算机传来的待反馈的车载机发送的卫星定位信息，判断接收的该定位信息的地点对应的等级区域，将得到的等级结果返回计算机；通过信号发射模块将其结果作为所述反馈信息发送给车载机；

信号发射模块，将来自计算机的待反馈的车载机的反馈信息发送给车载机；

其中，所述控制系统收到的反馈信息有三种，三种反馈信息对应不同的速度校准方法；

当反馈信息为A级区，所述控制系统调取时间间隔为1s的两点的BDS卫星的定位经纬度坐标，转化成实际距离，除以时间间隔，通过速度计算公式得到车辆行驶速度；

当反馈信息为B级区，所述控制系统控制BDS信号接收模块接收BDS卫星定位信息，控制系统记录起始时间、间隔时间和终止时间，所述间隔时间的时间间隔为1s、1.5s和3s，得到对应的时间的经纬度坐标，计算每段时间段的距离，根据速度计算公式得到单位校准速度，对单位校准速度取平均值，得到车辆行驶速度；

当反馈信息为C级区，所述控制系统同步控制GPS信号接收模块和BDS信号接收模块，于同一时间间隔分别接收GPS定位信息和BDS定位信息，得到对应的定位经纬度坐标，将对应的定位经纬度坐标转化成实际距离，除以时间间隔，分别得到GPS校准速度和BDS校准速度；在接收定位信息时，同时得到在对应的定位条件下捕捉到的GPS卫星颗数和BDS卫星颗数，计算捕捉到的GPS卫星数量以及捕捉到的GPS卫星数量占总捕捉到的卫星数量的百分比，对GPS校准速度和BDS校准速度进行加权计算，得到车辆行驶速度。

优选的是，所述速度校准仪的校准速度范围为000.0～350.0km/h；时间范围为0000～5959，即00分00秒～59分59秒。

优选的是，所述车载机内还设有语音播报模块和喇叭，其与所述控制系统电连接，用于播报校准的速度值。

优选的是，所述信号收集模块还接收北斗卫星信号，所述BDS后台还包括BDS标准信号发射器和BDS仿真模型；

所述BDS仿真模型根据实际的BDS卫星运行轨道进行运行模拟；当需要进行标准校准时，接收来自车载机定位信息，所述计算机处理待进行标准校准的车载机发送的定位信息，确定得到该定位信息时，所述BDS接收芯片实际捕捉到的各个BDS卫星编号，通过BDS仿真模型计算其中任一颗BDS卫星信号发射信号时的状态，得到对应的BDS卫星相关的码相位和载波相位；将码相位和载波相位传送至BDS标准信号发射器；

所述BDS标准信号发射器通过接收到的码相位和载波相位完成对应BDS卫星的伪码和导航数据调制，产生对应的载波信号，将所述载波信号发送至车载机的BDS接收芯片，根据BDS接收芯片实际接收到的信号和接收到的BDS标准信号发射器发射的标准信号进行误差计算，对所述车载机的BDS定位测速进行校准；每经过一次区域变换后，进行一次标准校准。

一种基于北斗BDS高精度定位的速度校准仪的速度校准方法，包括以下步骤：

S1、当汽车处于匀速运动状态下保持3秒后进入测速流程，所述车载机的BDS接收芯片接收捕捉BDS卫星信号，将接收到的BDS卫星信号传输给所述控制系统，所述控制系统得到定位经纬度坐标信息和捕捉到的BDS卫星颗数信息，通过所述通讯模块将定位经纬度坐标信息和捕捉到的BDS卫星颗数信息发送至所述BDS后台；

S2、所述BDS后台的信号收集模块接收来自所述通讯模块发送的定位经纬度坐标信息和捕捉到的BDS卫星颗数信息；所述计算机将卫星定位信息和定位卫星颗数信息存储至与其通讯连接的一存储模块中；在所述存储模块中收集有大量的定位经纬度坐标信息以及与其对应的捕捉到的BDS卫星颗数信息；

S3、所述分区模块调取存储模块中存储的不同定位经纬度坐标信息以及与其对应的捕捉到的BDS卫星颗数信息，按照捕捉到的BDS卫星颗数信息数值的大小对电子地图进行划区分类，将地图上的区域划分为A、B、C三级区域；所述分区模块接收计算机传来的待反馈的车载机发送的卫星定位信息，判断接收的该定位信息的地点对应的等级区域，将得到的等级结果返回计算机；通过信号发射模块将其结果作为所述反馈信息发送给车载机；

S4、所述控制系统收到反馈信息，三种反馈信息对应不同的速度校准方法；

当反馈信息为A级区，所述控制系统调取时间间隔为1s的两点的BDS卫星的定位经纬度坐标，转化成实际距离，除以时间间隔，通过速度计算公式得到车辆行驶速度；

当反馈信息为B级区，所述控制系统控制BDS信号接收模块接收BDS卫星定位信息，控制系统记录起始时间、间隔时间和终止时间，所述间隔时间的时间间隔为1s、1.5s和3s，得到对应的时间的经纬度坐标，计算每段时间段的距离，根据速度计算公式得到单位校准速度，对单位校准速度取平均值，得到车辆行驶速度；

当反馈信息为C级区，所述控制系统同步控制GPS信号接收模块和BDS信号接收模块，于同一时间间隔分别接收GPS定位信息和BDS定位信息，得到对应的定位经纬度坐标，将对应的定位经纬度坐标转化成实际距离，除以时间间隔，分别得到GPS校准速度和BDS校准速度；在接收定位信息时，同时得到在对应的定位条件下捕捉到的GPS卫星颗数和BDS卫星颗数，计算捕捉到的GPS卫星数量以及捕捉到的GPS卫星数量占总捕捉到的卫星数量的百分比，对GPS校准速度和BDS校准速度进行加权计算，得到车辆行驶速度；

S5、所述控制系统控制所述LED显示屏显示得到的车辆行驶速度和时间。

优选的是，所述车载机在运动过程中，第n次测速与第n+1次测速之间发生区域变化，则进行一次标准校准，具体为：

所述计算机通过所述信号收集模块接收来自车载机定位信息，同时处理待进行标准校准的车载机发送的定位信息，确定得到该定位信息时，所述BDS接收芯片实际捕捉到的各个BDS卫星编号；

所述BDS仿真模型与所述计算机通讯连接，根据实际的BDS卫星运行轨道进行运行模拟；所述BDS仿真模型计算其中任一颗BDS卫星信号发射信号时的状态，得到对应的BDS卫星相关的码相位和载波相位；将码相位和载波相位传送至BDS标准信号发射器；

所述BDS标准信号发射器通过接收到的码相位和载波相位完成对应BDS卫星的伪码和导航数据调制，产生对应的载波信号，将所述载波信号发送至车载机的BDS接收芯片，根据BDS接收芯片实际接收到的信号和接收到的BDS标准信号发射器发射的标准信号进行误差计算，对所述车载机的BDS定位测速进行校准。

本发明至少包括以下有益效果：

通过设置通讯模块，和BDS后台，将车载机和BDS后台进行连接，通过BDS后台接收的大数据，将BDS卫星的可定位的幅域进行等级划分，然后根据分区的手段针对不同地区的测速方法进行调整，有效提高了BDS速度校准的准确度，成本低，相较于前一代的速度校准仪的单机操作，使得速度校准精度更高，降低速度校准不可控的因素的产生；

采用BDS定位和GPS定位辅助作用，使得校准仪在BDS信号不好的地区也能够精确的实现精准定位，扩大了现有的基于BDS定位的校准的范围，相比较单独的GPS定位而言，生产成本更低，采用国产卫星系统，个人的信息安全度更高。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的其中一种技术方案所述基于北斗BDS高精度定位的速度校准仪的信息传递结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

现有的车载速度校准通常为单GPS采样模块采样，单片机微控制实现车速校准和显示，其精准度完全取决于对应的GPS采样模块定位是否准确，依赖度高，可能存在测速偏差；这些偏差有一部分原因来自卫星信号的接收。

因此，本发明提供一种基于北斗BDS高精度定位的速度校准仪，如图1所示，包括：

车载机和BDS后台；所述车载机放置于待校准的汽车上；所述BDS后台为连接互联网的后台管理服务器；

其中，所述车载机，包括:

外壳，其与本申请的申请人的前一代GPS定位的车载校准仪的大小相同，底部的固定座的固定方式也相同，所述壳体为PVC注塑模具一次成型，面板采用亚克力面板透光；外壳模具用来安装BDS接收芯片、GPS接收芯片和通讯模块、控制系统、正面和反面LED显示板、底部磁铁固定模块；

设置在外壳内用于接收北斗卫星的信号的BDS接收芯片，其可以为BDS通用模块(SI7440DP-T1-GE3)；采集完毕后，BDS接收芯片通过RS232或RS422接口向单片机即控制系统发送固定格式的数据；

用于接收GPS卫星信号的GPS接收芯片，其可以为GPS通用模块(U-BLOX NEO7M，UM220-III NL)；采集完毕后，GPS接收芯片通过TTL232串口向单片机即控制系统发送固定格式的数据；

上述GPS接收芯片和BDS接收芯片可以采用同一块芯片，即BDS/GPS双系统厘米级导航定位模块，型号可以为SKG12XR，可用UART接口，跟踪灵敏度达到-167dBm；

控制系统，其与所述BDS接收芯片、GPS接收芯片、通讯模块和LED显示屏均控制连接，其可以为FPGA、8086或AT89C52单片机；处理来自BDS接收芯片、GPS接收芯片和信号发射模块发送的数据，然后根据BDS后台传输的反馈信息，选择不同的定位方式进行速度校准；

通讯模块，其可以为通过通信供应商提供的无线网络进行网络接收数据以及发送数据，网络包括计算机终端的通信供应商提供的无线网络，在一个实施例中，通讯模块还包括一个网络适配器，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯，也可以采用射频技术，进行无线方式与互联网进行通讯；所述通讯模块用于向所述BDS后台发送捕捉的卫星定位信息和定位卫星个数，并接收来自BDS后台的反馈信息；

LED显示屏，包括正反两面LED显示板，同时显示速度值和时间，至于显示速度值还是显示时间，由切换按钮控制；正面和反面显示板与上一代的GPS定位速度校准仪相同，均采用354个LED灯组成四位数字和一位小数点，数字由七段代码组成，每一位代码的点亮由恒流驱动芯片DM13C的一位输出位控制；小数点由恒流驱动芯片DM13C的三位输出位控制；正面和反面显示板用来显示速度值或者时间的分和秒；

所述BDS后台，包括：

信号收集模块，用于接收来自BDS卫星的信息和所述车载机的通讯模块发送的卫星定位信息和定位卫星个数的信息；所述信号收集模块与通讯模块的信息接收功能相同，硬件组成类似；

存储模块，用于存储BDS后台接收到的BDS卫星定位信息和定位卫星个数的信息；

计算机，其用于处理来自信号收集模块的BDS卫星的信息和所述车载机的通讯模块发送的BDS卫星定位信息和定位卫星颗数信息，将接收到的卫星定位信息和定位卫星颗数信息信息进行转码，存储至存储模块中；

分区模块，其与计算机通讯连接，接收计算机发送的卫星定位信息，调取存储模块中的不同地点能够捕捉到卫星个数的信息，按照所述车载机的BDS接收芯片在不同地区捕捉到的BDS卫星个数，对电子地图进行归属分类；

具体为，将地图上的区域划分为A、B、C三级区域，其中A区捕捉到的北斗卫星颗数在11颗以上，B区捕捉到的北斗卫星颗数在7颗以上，C区捕捉到的北斗卫星颗数在3颗以上；通过多次接收不同定位地区的车载机发送的BDS卫星捕捉数据进行累积形成大数据，按照设定的标准进行分类，得到不同等级区域的分类地图；当进行速度校准时，判断接收的该定位信息的地点属于分类地图中的不同等级区域，将得到的等级结果作为反馈信息返回计算机，通过信号发射模块发送给车载机；

信号发射模块，将接收到的来自计算机的反馈信息发送至车载机；

其中，车载机的通讯模块接收到反馈信息，将反馈信息传送至控制系统；反馈信息有三种，三种反馈信息对应不同的速度校准方法；

当反馈信息为A级区，所述控制系统调取时间间隔为1s的两点的BDS卫星的定位经纬度坐标，转化成实际距离，除以时间间隔，通过速度计算公式得到车辆行驶速度；

其中，速度计算公式为v＝S/t₀；

S为单位时间的起点和终点之间的定位距离；t₀为单位时间；

当反馈信息为B级区，所述控制系统控制BDS信号接收模块接收BDS卫星定位信息，控制系统记录起始时间、间隔时间和终止时间，所述间隔时间的时间间隔为1s、1.5s和3s，得到对应的时间的经纬度坐标，计算每段时间段的距离，根据速度计算公式得到单位校准速度，对单位校准速度取平均值，得到车辆行驶速度；

其中，速度计算公式为

v₁为第一段间隔间隔时间的定位校准速度，v₂为第二段间隔间隔时间的定位校准速度，v₃为第三段间隔间隔时间的定位校准速度，

为车辆行驶速度；

当反馈信息为C级区，所述控制系统同步控制GPS信号接收模块和BDS信号接收模块，于同一时间间隔分别接收GPS定位信息和BDS定位信息，得到对应的定位经纬度坐标，将对应的定位经纬度坐标转化成实际距离，除以时间间隔，分别得到GPS校准速度和BDS校准速度；在接收定位信息时，同时得到在对应的定位条件下捕捉到的GPS卫星颗数和BDS卫星颗数，计算捕捉到的GPS卫星数量以及捕捉到的GPS卫星数量占总捕捉到的卫星数量的百分比，对GPS校准速度和BDS校准速度进行加权计算，得到车辆行驶速度；

其中，校准速度进行加权计算的公式为:

v＝μ_gv_g+μ_bv_b；

其中，

N_gps为实际捕捉到的GPS卫星的颗数，N_bds为实际捕捉到的BDS卫星的颗数；

v_g为在该段时间间隔内的GPS定位得到的速度，v_b为在该段时间间隔内的BDS定位得到的速度，v为车辆行驶速度；

在这种技术方案中，具体实际操作例如：

当汽车处于匀速运动状态下保持3秒后进入测速流程，所述车载机的BDS接收芯片接收捕捉BDS卫星信号，将接收到的BDS卫星信号传输给所述控制系统，所述控制系统得到定位经纬度坐标信息和捕捉到的BDS卫星颗数信息，通过所述通讯模块将定位经纬度坐标信息和捕捉到的BDS卫星颗数信息发送至所述BDS后台；

所述BDS后台的信号收集模块接收来自所述通讯模块发送的定位经纬度坐标信息和捕捉到的BDS卫星颗数信息；所述计算机将卫星定位信息和定位卫星颗数信息存储至与其通讯连接的一存储模块中；在所述存储模块中收集有大量的定位经纬度坐标信息以及与其对应的捕捉到的BDS卫星颗数信息；

所述分区模块调取存储模块中存储的不同定位经纬度坐标信息以及与其对应的捕捉到的BDS卫星颗数信息，按照捕捉到的BDS卫星颗数信息数值的大小对电子地图进行划区分类，将地图上的区域划分为A、B、C三级区域；所述分区模块接收计算机传来的待反馈的车载机发送的卫星定位信息，判断接收的该定位信息的地点对应的等级区域，将得到的等级结果返回计算机；通过信号发射模块将其结果作为所述反馈信息发送给车载机；

所述控制系统收到反馈信息，三种反馈信息对应不同的速度校准方法；

当反馈信息为A级区，所述控制系统调取时间间隔为1s的两点的BDS卫星的定位经纬度坐标，转化成实际距离，除以时间间隔，通过速度计算公式得到车辆行驶速度；

当反馈信息为B级区，所述控制系统控制BDS信号接收模块接收BDS卫星定位信息，控制系统记录起始时间、间隔时间和终止时间，所述间隔时间的时间间隔为1s、1.5s和3s，得到对应的时间的经纬度坐标，计算每段时间段的距离，根据速度计算公式得到单位校准速度，对单位校准速度取平均值，得到车辆行驶速度；

当反馈信息为C级区，所述控制系统同步控制GPS信号接收模块和BDS信号接收模块，于同一时间间隔分别接收GPS定位信息和BDS定位信息，得到对应的定位经纬度坐标，将对应的定位经纬度坐标转化成实际距离，除以时间间隔，分别得到GPS校准速度和BDS校准速度；在接收定位信息时，同时得到在对应的定位条件下捕捉到的GPS卫星颗数和BDS卫星颗数，计算捕捉到的GPS卫星数量以及捕捉到的GPS卫星数量占总捕捉到的卫星数量的百分比，对GPS校准速度和BDS校准速度进行加权计算，得到车辆行驶速度；

所述控制系统控制所述LED显示屏显示得到的车辆行驶速度和时间；

采用该技术方案，通过设置通讯模块，和BDS后台，将车载机和BDS后台进行连接，通过BDS后台接收的大数据，将BDS卫星的可定位的幅域进行等级划分，然后根据分区的手段针对不同地区的测速方法进行调整，有效提高了BDS速度校准的准确度，成本低，相较于前一代的速度校准仪的单机操作，使得速度校准精度更高，降低速度校准不可控的因素的产生；

采用BDS定位和GPS定位辅助作用，使得校准仪在BDS信号不好的地区也能够精确的实现精准定位，扩大了现有的基于BDS定位的校准的范围，相比较单独的GPS定位而言，生产成本更低，采用国产卫星系统，个人的信息安全度更高。

在另一种技术方案中，所述速度校准仪的校准速度范围为000.0～350.0km/h；时间范围为0000～5959，即00分00秒～59分59秒，采用该技术方案，使得在采用卫星定位进行速度校准的精度符合国家标准，在误差允许范围内。

在另一种技术方案中，所述车载机内还设有语音播报模块和喇叭，其与所述控制系统电连接，用于播报校准的速度值，采用该技术方案，能使得驾驶员不用另外分神看具体的校准数值，通过语音播报的方式降低开车过程中的风险。

在另一种技术方案中，所述信号收集模块还接收北斗卫星信号，所述BDS后台还包括BDS标准信号发射器和BDS仿真模型；其中，所述BDS标准信号发射器为BDS终端厂家广泛使用的测试仪器；

所述BDS仿真模型根据实际的BDS卫星运行轨道进行运行模拟；当需要进行标准校准时，接收来自车载机定位信息，所述计算机处理待进行标准校准的车载机发送的定位信息，确定得到该定位信息时，所述BDS接收芯片实际捕捉到的各个BDS卫星编号，通过BDS仿真模型计算其中任一颗BDS卫星信号发射信号时的状态，得到对应的BDS卫星相关的码相位和载波相位；将码相位和载波相位传送至BDS标准信号发射器；

所述BDS标准信号发射器通过接收到的码相位和载波相位完成对应BDS卫星的伪码和导航数据调制，产生对应的载波信号，将所述载波信号发送至车载机的BDS接收芯片，根据BDS接收芯片实际接收到的信号和接收到的BDS标准信号发射器发射的标准信号进行误差计算，对所述车载机的BDS定位测速进行校准；每经过一次区域变换后，进行一次标准校准；采用该技术方案，通过模拟被捕捉到的北斗卫星的运转情况，对其信号的传递进行模拟，降低因大气层或其它环境因素阻隔导致的信号接收误差，有效提高了测量的精准度。

基于北斗BDS高精度定位的速度校准仪的速度校准方法，包括以下步骤：

S1、当汽车处于匀速运动状态下保持3秒后进入测速流程，车载机的BDS接收芯片接收捕捉BDS卫星信号，将BDS卫星信号传输给控制系统，得到定位信息和捕捉到的BDS卫星个数，通过讯通模块发送至BDS后台；

S2、BDS后台的信号收集模块获取BDS定位信息和卫星，获取分区等级；将分区的结果通过信号发射模块向车载机发送，车载机中的控制系统根据分区等级选择对应的速度校准方法；当车载机处于A级区域，采用BDS信号接收模块接收BDS卫星定位信息，根据经纬度坐标计算运动载体的运动速度；当车载机处于B级区域，采用BDS信号接收模块接收BDS卫星定位信息，控制系统分别记录起始时间、间隔时间和终止时间，所述间隔时间的时间间隔为1s、1.5s和3s，得到对应的时间的经纬度坐标，计算运动载体的每段运动速度，取平均值，得到运动载体的运动速度；当车载机处于C等级区域时，GPS信号接收模块接收来自GPS的定位信息，得到GPS测量运动载体的运动速度，将GPS得到的测量速度和BDS得到的测量速度按照总的卫星颗数的占比取权重值进行计算，得到速度值和时间；

S3、将得到的校准后的速度和时间发送给控制系统，控制系统通过LED屏幕进行显示。

在另一种技术方案中，当车载机在运动过程中，上一次测速和本次测速之间发生区域变化，则进行一次标准校准，具体为，BDS仿真模型根据实际的BDS卫星运行轨道，选择车载机定位时实际捕捉到的BDS卫星，计算该BDS卫星信号发射信号时的状态，得到其相关的码相位和载波相位，将码相位和载波相位传送至BDS标准信号发射器，BDS标准信号发射器完成对应BDS卫星的伪码和导航数据调制，产生对应的载波信号，发送至车载机的BDS接收芯片进行误差计算，进行测速校准；每经过一次区域变更后，进行一次标准校准，采用该技术方案，使得通过模拟被捕捉到的北斗卫星的运转情况，对其信号的传递进行模拟，降低因大气层或其它环境因素阻隔导致的信号接收误差，有效提高了测量的精准度。

在实施本申请的技术方案时，可以将各个模块的功能在同一个或多个软件或者硬件中实现，也可以将实现某功能的模块由多个子模块或单元模块组合得到。

其中，服务器采用微处理器或处理器以及存储可有改处理器执行的计算机可读程序代码的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入式为控制器的形式实现；

本领域技术人员知晓，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器外，还可以通过将方法步骤进行逻辑变成来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入为控制器等的形式来实现各种功能的装置也可是为硬件部件内的结构；

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明物流转运管理系统的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.基于北斗BDS高精度定位的速度校准仪，其特征在于，包括：

车载机和BDS后台；

其中，所述车载机，包括:

外壳、设置在外壳内用于接收北斗卫星信号的BDS接收芯片、用于接收GPS卫星信号的GPS接收芯片、控制系统、通讯模块和LED显示屏；所述BDS接收芯片、GPS接收芯片、通讯模块和LED显示屏均与所述控制系统控制连接；

所述通讯模块用于向所述BDS后台发送捕捉的卫星定位信息和定位卫星颗数信息，并接收来自BDS后台的反馈信息；所述控制系统处理来自BDS接收芯片、GPS接收芯片的信息，并将其转化成定位经纬度和捕捉到的BDS卫星颗数信息，所述控制系统接收来自所述通讯模块的反馈信息，并根据所述反馈信息按照程序性步骤进行对应的速度校准；所述LED显示屏显示所述控制系统计算得到的车辆行驶速度值；

所述BDS后台，包括：

信号收集模块，用于接收来自所述车载机的通讯模块发送的卫星定位信息和定位卫星个数信息；

计算机，其用于处理信号收集模块传来的卫星定位信息和定位卫星颗数信息，然后将卫星定位信息和定位卫星颗数信息存储至与其通讯连接的一存储模块中；

分区模块，其调取存储模块中存储的不同定位地点对应的能够捕捉到的定位卫星个数信息，按照数值的大小进行统计，根据不同车载机的BDS接收芯片在不同地区捕捉到的卫星个数，对电子地图进行划区分类，将地图上的区域划分为A、B、C三级区域；接收计算机传来的待反馈的车载机发送的卫星定位信息，判断接收的该定位信息的地点对应的等级区域，将得到的等级结果返回计算机；通过信号发射模块将其结果作为所述反馈信息发送给车载机；

信号发射模块，将来自计算机的待反馈的车载机的反馈信息发送给车载机；

其中，所述控制系统收到的反馈信息有三种，三种反馈信息对应不同的速度校准方法；

当反馈信息为A级区，所述控制系统调取时间间隔为1s的两点的BDS卫星的定位经纬度坐标，转化成实际距离，除以时间间隔，通过速度计算公式得到车辆行驶速度；

当反馈信息为B级区，所述控制系统控制BDS信号接收模块接收BDS卫星定位信息，控制系统记录起始时间、间隔时间和终止时间，所述间隔时间的时间间隔为1s、1.5s和3s，得到对应的时间的经纬度坐标，计算每段时间段的距离，根据速度计算公式得到单位校准速度，对单位校准速度取平均值，得到车辆行驶速度；

当反馈信息为C级区，所述控制系统同步控制GPS信号接收模块和BDS信号接收模块，于同一时间间隔分别接收GPS定位信息和BDS定位信息，得到对应的定位经纬度坐标，将对应的定位经纬度坐标转化成实际距离，除以时间间隔，分别得到GPS校准速度和BDS校准速度；在接收定位信息时，同时得到在对应的定位条件下捕捉到的GPS卫星颗数和BDS卫星颗数，计算捕捉到的GPS卫星数量以及捕捉到的GPS卫星数量占总捕捉到的卫星数量的百分比，对GPS校准速度和BDS校准速度进行加权计算，得到车辆行驶速度。

2.如权利要求1所述的基于北斗BDS高精度定位的速度校准仪，其特征在于，所述速度校准仪的校准速度范围为000.0～350.0km/h；时间范围为0000～5959，即00分00秒～59分59秒。

3.如权利要求1所述的基于北斗BDS高精度定位的速度校准仪，其特征在于，所述车载机内还设有语音播报模块和喇叭，其与所述控制系统电连接，用于播报校准的速度值。

4.如权利要求1所述的基于北斗BDS高精度定位的速度校准仪，其特征在于，所述信号收集模块还接收北斗卫星信号，所述BDS后台还包括BDS标准信号发射器和BDS仿真模型；

所述BDS仿真模型根据实际的BDS卫星运行轨道进行运行模拟；当需要进行标准校准时，接收来自车载机定位信息，所述计算机处理待进行标准校准的车载机发送的定位信息，确定得到该定位信息时，所述BDS接收芯片实际捕捉到的各个BDS卫星编号，通过BDS仿真模型计算其中任一颗BDS卫星信号发射信号时的状态，得到对应的BDS卫星相关的码相位和载波相位；将码相位和载波相位传送至BDS标准信号发射器；

所述BDS标准信号发射器通过接收到的码相位和载波相位完成对应BDS卫星的伪码和导航数据调制，产生对应的载波信号，将所述载波信号发送至车载机的BDS接收芯片，根据BDS接收芯片实际接收到的信号和接收到的BDS标准信号发射器发射的标准信号进行误差计算，对所述车载机的BDS定位测速进行校准；每经过一次区域变换后，进行一次标准校准。

5.一种基于北斗BDS高精度定位的速度校准仪的速度校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、当汽车处于匀速运动状态下保持3秒后进入测速流程，所述车载机的BDS接收芯片接收捕捉BDS卫星信号，将接收到的BDS卫星信号传输给所述控制系统，所述控制系统得到定位经纬度坐标信息和捕捉到的BDS卫星颗数信息，通过所述通讯模块将定位经纬度坐标信息和捕捉到的BDS卫星颗数信息发送至所述BDS后台；

S2、所述BDS后台的信号收集模块接收来自所述通讯模块发送的定位经纬度坐标信息和捕捉到的BDS卫星颗数信息；所述计算机将卫星定位信息和定位卫星颗数信息存储至与其通讯连接的一存储模块中；在所述存储模块中收集有大量的定位经纬度坐标信息以及与其对应的捕捉到的BDS卫星颗数信息；

S3、所述分区模块调取存储模块中存储的不同定位经纬度坐标信息以及与其对应的捕捉到的BDS卫星颗数信息，按照捕捉到的BDS卫星颗数信息数值的大小对电子地图进行划区分类，将地图上的区域划分为A、B、C三级区域；所述分区模块接收计算机传来的待反馈的车载机发送的卫星定位信息，判断接收的该定位信息的地点对应的等级区域，将得到的等级结果返回计算机；通过信号发射模块将其结果作为所述反馈信息发送给车载机；

S4、所述控制系统收到反馈信息，三种反馈信息对应不同的速度校准方法；

当反馈信息为A级区，所述控制系统调取时间间隔为1s的两点的BDS卫星的定位经纬度坐标，转化成实际距离，除以时间间隔，通过速度计算公式得到车辆行驶速度；

当反馈信息为B级区，所述控制系统控制BDS信号接收模块接收BDS卫星定位信息，控制系统记录起始时间、间隔时间和终止时间，所述间隔时间的时间间隔为1s、1.5s和3s，得到对应的时间的经纬度坐标，计算每段时间段的距离，根据速度计算公式得到单位校准速度，对单位校准速度取平均值，得到车辆行驶速度；

当反馈信息为C级区，所述控制系统同步控制GPS信号接收模块和BDS信号接收模块，于同一时间间隔分别接收GPS定位信息和BDS定位信息，得到对应的定位经纬度坐标，将对应的定位经纬度坐标转化成实际距离，除以时间间隔，分别得到GPS校准速度和BDS校准速度；在接收定位信息时，同时得到在对应的定位条件下捕捉到的GPS卫星颗数和BDS卫星颗数，计算捕捉到的GPS卫星数量以及捕捉到的GPS卫星数量占总捕捉到的卫星数量的百分比，对GPS校准速度和BDS校准速度进行加权计算，得到车辆行驶速度；

S5、所述控制系统控制所述LED显示屏显示得到的车辆行驶速度和时间。

6.如权利要求5所述的基于北斗BDS高精度定位的速度校准仪的速度校准方法，其特征在于，所述车载机在运动过程中，第n次测速与第n+1次测速之间发生区域变化，则进行一次标准校准，具体为：

所述计算机通过所述信号收集模块接收来自车载机定位信息，同时处理待进行标准校准的车载机发送的定位信息，确定得到该定位信息时，所述BDS接收芯片实际捕捉到的各个BDS卫星编号；

所述BDS仿真模型与所述计算机通讯连接，根据实际的BDS卫星运行轨道进行运行模拟；所述BDS仿真模型计算其中任一颗BDS卫星信号发射信号时的状态，得到对应的BDS卫星相关的码相位和载波相位；将码相位和载波相位传送至BDS标准信号发射器；

所述BDS标准信号发射器通过接收到的码相位和载波相位完成对应BDS卫星的伪码和导航数据调制，产生对应的载波信号，将所述载波信号发送至车载机的BDS接收芯片，根据BDS接收芯片实际接收到的信号和接收到的BDS标准信号发射器发射的标准信号进行误差计算，对所述车载机的BDS定位测速进行校准。

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