CN117278944A - 一种自供电安全节能的定位器及其节能方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自供电安全节能的定位器及其节能方法，涉及定位器技术领域，包括位移监测模块、信号发送模块；位移监测模块，获取船只的运动状态，当船只移动时，生成移动信号，并将信号发送至信号发送模块，通过信号发送模块向基站发送信号，确定船只的位置信息。本发明通过在GPS定位器加上传感装置，检测船只运动状态，船只静止则不发送信号，从而减少信号发送次数，提升节能效果，延长GPS定位器的使用时长，其次，对GPS定位器的定位精度进行监测，在GPS定位器定位精度发生异常提示提示救援人员，在船只发生紧急情况需要及时救援时，有效地通过GPS定位器快速、精确地定位船只，缩短救援时间，保障高效地救援。

Description

一种自供电安全节能的定位器及其节能方法
技术领域
本发明涉及定位器技术领域，具体涉及一种自供电安全节能的定位器及其节能方法。
背景技术
定位器是一种设备或技术，用于确定物体、人员或设备的精确位置或位置信息。定位器通过不同的方法和技术来获取位置数据，并将这些数据用于各种目的，包括导航、监控、安全、资源管理等；
在渔业中，船只上通常会加装自供电、安全和节能的GPS定位器，这种GPS定位器利用可再生能源(如太阳能、环境振动等)或低功耗能源(如能量采集技术)来产生所需的电能，其次，GPS定位器可以实时定位和追踪渔船的位置，这有助于管理机构、船队管理人员或渔民随时了解船只的位置，确保合规性、航行安全以及资源管理。
现有技术存在以下不足：
1、现有技术的GPS定位器通常时隔几分钟发送一次信号给基站来定位船只的位置，GPS定位器的电池电量很容易消耗，不便GPS定位器的长期使用；
2、现有技术的GPS定位器定位精度发生异常时，救援人员无法及时发现，若船只发生紧急情况需要及时救援(例如，船只机械故障、强风、大浪、暴雨等恶劣天气、漏水或沉船等)时，可能无法通过GPS定位器快速、精确地定位船只，从而耽误救援时间，可能会造成严重的后果。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的目的是提供一种自供电安全节能的定位器及其节能方法，本发明通过在GPS定位器加上传感装置，检测船只运动状态，船只静止则不发送信号，从而减少信号发送次数，再让电池结合电容装置，有效地提升节能效果，延长GPS定位器的使用时长，其次，本发明通过对GPS定位器的定位精度进行监测，当GPS定位器定位精度发生异常时，发出预警提示提示救援人员，在船只发生紧急情况需要及时救援时，有效地通过GPS定位器快速、精确地定位船只，缩短救援时间，保障高效地救援，以解决上述背景技术中的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自供电安全节能的定位器，包括位移监测模块、信号发送模块；
位移监测模块，获取船只的运动状态，当船只移动时，生成移动信号，并将信号发送至信号发送模块，通过信号发送模块向基站发送信号，确定船只的位置信息；
还包括数据采集模块、中央处理器、数据集合建立模块、综合分析模块以及预警模块；
数据采集模块，采集GPS定位器运行时的多项参数信息，包括GPS定位器运行时的位置精度参数信息和电气参数信息，并将处理后的位置精度参数信息和电气参数信息传递至中央处理器；
中央处理器，将GPS定位器运行时经过处理后的位置精度参数信息和电气参数信息进行综合处理，生成精度指数，并将精度指数传递至数据集合建立模块；
数据集合建立模块，将GPS定位器运行时生成的若干个精度指数建立数据集合，并将建立的数据集合传递至综合分析模块；
综合分析模块，对数据集合内的精度指数进行综合分析，生成精度影响信号，并将信号传递至预警模块，通过预警模块发出不同的预警提示。
优选的，位移监测模块为位移传感器、加速度传感器或者速度计传感器中的一种。
优选的，GPS定位器运行时的位置精度参数信息包括水平定位精度因子异常隐匿系数和时间定位精度因子变动系数，采集后，数据采集模块将水平定位精度因子异常隐匿系数和时间定位精度因子变动系数分别标定为θHD和ρTD，GPS定位器运行时的电气参数信息包括运行电压异常漂移系数，采集后，数据采集模块将运行电压异常漂移系数标定为πDY。
优选的，水平定位精度因子异常隐匿系数获取的逻辑如下：
A101、对GPS定位器运行过程中的水平定位精度因子设置参考值，并将水平定位精度因子参考值标定为θHD τ，将大于等于水平定位精度因子参考值的水平定位精度因子定义为异常水平定位精度因子，将小于水平定位精度因子参考值的水平定位精度因子定义为正常水平定位精度因子；
A102、获取GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际水平定位精度因子，并将实际水平定位精度因子标定为θHD x，x表示GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际水平定位精度因子的编号，x＝1、2、3、4、……、n，n为正整数；
A103、将GPS定位器运行过程中在T时间内获取的实际水平定位精度因子与水平定位精度因子参考值θHD τ进行比对，并将比对后被定义为异常水平定位精度因子的实际水平定位精度因子重新标定为θHD y；
A104、计算水平定位精度因子异常隐匿系数，计算的表达式为： 式中，ta<tb，[ta，tb]表示实际水平定位精度因子与水平定位精度因子参考值θHD τ比对后被定义为异常水平定位精度因子的时段。
优选的，时间定位精度因子变动系数获取的逻辑如下：
B101、获取GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际时间定位精度因子，并将实际时间定位精度因子标定为ρTD y，y表示GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际时间定位精度因子的编号，y＝1、2、3、4、……、m，m为正整数；
B102、计算GPS定位器运行过程中在T时间内运行时生成的实际时间定位精度因子标准差，并将实际时间定位精度因子标准差标定为E，计算公式为：
，
其中，为GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际时间定位精度因子的平均值，获取的表达式为/>
B103、计算时间定位精度因子变动系数，计算的表达式为：
优选的，运行电压异常漂移系数获取的逻辑如下：
C101、获取GPS定位器正常运行时的最佳运行电压范围，并将最佳电压运行范围标定为πDY min～πDY max；
C102、获取GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际运行电压值，并将实际运行电压值标定为πDY p，p表示GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际运行电压值的编号，p＝1、2、3、4、……、j，j为正整数；
C103、将GPS定位器运行过程中在T时间内获取的实际运行电压值与最佳电压运行范围πDY min～πDY max进行比对，并将不处于最佳电压运行范围πDY min～πDY max之间的实际运行电压值重新标定为πDY q，q表示不处于最佳电压运行范围πDY min～πDY max之间的实际运行电压值的编号，q＝1、2、3、4、……、f，f为正整数；
C104、计算运行电压异常漂移系数，计算的表达式为： 式中，/>j表示GPS定位器运行过程中在T时间内获取的实际运行电压值的总量。
优选的，中央处理器获取到水平定位精度因子异常隐匿系数θHD、时间定位精度因子变动系数ρTD以及运行电压异常漂移系数πDY后，建立数据分析模型，生成精度指数依据的公式为：
，式中，w1、w2、w3分别为水平定位精度因子异常隐匿系数θHD、时间定位精度因子变动系数ρTD、运行电压异常漂移系数πDY的预设比例系数，且w1、w2、w3均大于0。
优选的，数据集合建立模块将GPS定位器运行时生成的若干个精度指数建立数据集合，并将数据集合标定为I，则k表示数据集合内的精度指数的编号，k为正整数。
优选的，通过综合分析模块计算数据集合内GPS定位器运行时生成的精度指数平均值和精度指数离散程度，并将精度指数平均值和精度指数离散程度分别与预先设定的精度指数参考阈值和离散程度参考阈值进行比对分析，生成以下三种情况：
若精度指数平均值大于等于精度指数参考阈值，则通过综合分析模块生成一级精度影响信号，并将信号传递至预警模块，通过预警模块发出一级预警提示；
若精度指数平均值小于精度指数参考阈值且精度指数离散程度大于等于离散程度参考阈值，则通过综合分析模块生成二级精度影响信号，并将信号传递至预警模块，通过预警模块发出二级预警提示；
若精度指数平均值小于精度指数参考阈值且精度指数离散程度小于离散程度参考阈值，则通过综合分析模块生成三级精度影响信号，并将信号传递至预警模块，不通过预警模块发出预警提示。
一种自供电安全节能的定位器节能方法，包括以下步骤：
获取船只的运动状态，当船只移动时，生成移动信号，确定船只的位置信息；
采集GPS定位器运行时的多项参数信息，包括GPS定位器运行时的位置精度参数信息和电气参数信息；
将GPS定位器运行时经过处理后的位置精度参数信息和电气参数信息进行综合处理，生成精度指数；
将GPS定位器运行时生成的若干个精度指数建立数据集合；
对数据集合内的精度指数进行综合分析，生成精度影响信号，并对精度影响信号发出不同的预警提示。
在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
本发明通过在GPS定位器加上传感装置，检测船只运动状态，船只静止则不发送信号，从而减少信号发送次数(即减少电量)，再让电池结合电容装置，有效地提升节能效果，延长GPS定位器的使用时长；
本发明通过对GPS定位器的定位精度进行监测，当GPS定位器定位精度发生异常时，发出预警提示提示救援人员，在船只发生紧急情况需要及时救援时，有效地通过GPS定位器快速、精确地定位船只，缩短救援时间，保障高效地救援；
本发明通过对预警提示可实现对GPS定位器的定位精度异常情况进行判断，判断GPS定位器的定位精度异常的故障类型，便于后续维护管理，其次，在发生偶然性或者突发性异常时，不发出预警提示，保障对GPS定位器监测的准确性，提高救援人员对预警提示的信任度，同时保障GPS定位器稳定高效地运行。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种自供电安全节能的定位器及其节能方法的模块示意图。
图2为本发明一种自供电安全节能的定位器及其节能方法的方法流程图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
本发明提供了如图1所示的一种自供电安全节能的定位器，包括位移监测模块、信号发送模块；
位移监测模块，获取船只的运动状态，当船只移动时，生成移动信号，并将信号发送至信号发送模块，通过信号发送模块向基站发送信号，确定船只的位置信息；
位移监测模块可以为位移传感器、加速度传感器或者速度计传感器中的一种，在渔业中，判断船只是否移动通常可以采用移动传感器、加速度传感器或者速度计传感器，移动传感器是一种用于检测物体运动或位置变化的设备，它可以通过不同的技术来监测物体的运动状态，在船只上，移动传感器可以帮助确定船只是否在移动以及其移动状态的信息，加速度传感器可以检测船只的加速度和减速度变化，通过监测船只的加速度，可以判断船只是否在移动，并可以获取有关其运动状态的信息，速度计传感器可以测量船只的速度变化，通过监测速度变化，可以判断船只是否在移动；
其次，将电池结合电容装置，利用电容器的能量存储和释放特性，以及定时充放电控制，来实现对GPS定位器的供电管理，从而减少能量消耗，延长电池寿命，实现节能的目的；
还包括数据采集模块、中央处理器、数据集合建立模块、综合分析模块以及预警模块；
数据采集模块，采集GPS定位器运行时的多项参数信息，包括GPS定位器运行时的位置精度参数信息和电气参数信息，并将处理后的位置精度参数信息和电气参数信息传递至中央处理器；
GPS定位器运行时的位置精度参数信息包括水平定位精度因子异常隐匿系数和时间定位精度因子变动系数，采集后，数据采集模块将水平定位精度因子异常隐匿系数和时间定位精度因子变动系数分别标定为θHD和ρTD；
当船只使用的GPS定位器的水平定位精度因子较低时，通常会导致GPS定位器对船只的定位精度变差，较低的水平定位精度因子意味着卫星的几何配置在水平平面上不太理想，这可能会影响定位器计算船只位置的准确性，进而影响定位精度，以下是一些可能的影响因素：
位置误差增加：水平定位精度因子是由卫星的分布和几何配置决定的，如果卫星位于天空的相同区域或处于相对紧密的排列，那么定位器可能无法获取足够多的准确信息来计算位置，从而导致位置误差增加；
多路径效应加剧：较低的水平定位精度因子可能导致多路径效应，即卫星信号在反射或绕射后到达接收器，这可能会导致信号传播路径不确定，从而影响定位器的准确性；
定位器容易受干扰：卫星分布不佳可能使定位器更容易受到环境干扰的影响，例如信号遮挡、电子设备干扰等，进而影响信号的质量和接收；
定位器算法受影响：定位器使用复杂的算法来计算位置，其中包括卫星分布的信息，较低的水平定位精度因子可能会使算法在计算时出现困难，从而影响定位精度；
误差传播：定位精度的误差可能会传播到导航解算中，导致船只位置的不准确性逐渐累积；
因此，对GPS定位器运行过程中的水平定位精度因子进行监测，可及时发现因水平定位精度因子降低导致的GPS定位器对船只的定位精度变差的情况；
水平定位精度因子异常隐匿系数获取的逻辑如下：
A101、对GPS定位器运行过程中的水平定位精度因子设置参考值，并将水平定位精度因子参考值标定为θHD τ，将大于等于水平定位精度因子参考值的水平定位精度因子定义为异常水平定位精度因子，将小于水平定位精度因子参考值的水平定位精度因子定义为正常水平定位精度因子；
需要说明的是，水平定位精度通常是通过指定水平精度值来衡量，例如在GPS定位中，常用的指标是水平精度半径(Horizontal Accuracy Radius)，表示在该半径范围内的位置点有高概率(通常是68％或95％)位于真实位置的误差范围内，首先，需要考虑实际应用的需求，不同的应用对于定位精度的要求会有所不同，例如，高精度的导航系统可能需要更小的定位误差，而一些基本的位置记录应用可能对稍微大一些的误差容忍度更高，水平定位精度因子参考值的设置在此不做具体的限定，可根据实际应用的需求进行调整；
A102、获取GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际水平定位精度因子，并将实际水平定位精度因子标定为θHD x，x表示GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际水平定位精度因子的编号，x＝1、2、3、4、……、n，n为正整数；
需要说明的是，在船只上的定位系统中配备实时数据处理软件，通过处理多个卫星信号、校正误差以及利用辅助信息(如船只航向、速度等)来计算实际水平定位精度因子，例如，RTKLIB是一个开源的实时运动相位差分(RTK)软件包，可以用于处理GNSS数据并实时计算高精度的位置解，Trimble GPS Pathfinder Office是一款专业的GPS数据处理软件，适用于高精度GPS定位数据的处理和分析，支持实时差分定位和后处理，可以计算定位精度因子；
A103、将GPS定位器运行过程中在T时间内获取的实际水平定位精度因子与水平定位精度因子参考值θHD τ进行比对，并将比对后被定义为异常水平定位精度因子的实际水平定位精度因子重新标定为θHD y；
A104、计算水平定位精度因子异常隐匿系数，计算的表达式为： 式中，ta<tb，[ta，tb]表示实际水平定位精度因子与水平定位精度因子参考值θHD τ比对后被定义为异常水平定位精度因子的时段；
由水平定位精度因子异常隐匿系数的计算表达式可知，GPS定位器运行过程中在T时间内运行时生成的水平定位精度因子异常隐匿系数的表现值越大，表明GPS定位器发生定位精度异常的隐患越大，反之则表明GPS定位器发生定位精度异常的隐患越小；
GPS定位器的时间定位精度因子变动较大会导致定位精度的变差，时间定位精度因子通常指的是信号传播时间的测量精度，即接收器测量从卫星发送信号到接收信号的时间间隔的精确程度，这个时间间隔是计算距离的基础，而距离是定位的关键要素之一，如果时间定位精度因子不稳定或变动较大，会对距离测量产生影响，从而影响定位精度，下面是导致时间定位精度因子变动影响定位精度的原因：
距离测量误差：GPS定位的基本原理是通过测量信号传播的时间来计算距离，然后根据多个卫星的距离交汇点来确定位置，如果时间定位精度因子变动较大，信号传播时间的测量误差会增加，导致距离计算的不确定性增大，最终影响定位的准确性；
多路径效应：时间定位精度的不稳定性可能会导致多路径效应的增加，多路径效应是指卫星信号在传播过程中被反射或绕射，导致接收器接收到多个信号，从而产生误差，时间定位精度的变动可以增加多路径效应，影响定位精度；
信号强度变化：时间定位精度因子的变动可能会导致信号强度的波动，信号强度的变化可以影响定位器的信号质量和可见卫星数量，从而影响定位的准确性；
卫星几何配置变化：时间定位精度因子的变动可能会导致卫星几何配置的变化，不同卫星的位置相对于接收器的几何配置会影响定位精度，如果几何配置不稳定，定位精度会受到影响；
因此，对GPS定位器运行过程中的时间定位精度因子进行监测，可及时发现因时间定位精度因子变动较大导致的GPS定位器对船只的定位精度变差的情况；
时间定位精度因子变动系数获取的逻辑如下：
B101、获取GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际时间定位精度因子，并将实际时间定位精度因子标定为ρTD y，y表示GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际时间定位精度因子的编号，y＝1、2、3、4、……、m，m为正整数；
需要说明的是，GPS定位软件可以在其界面上显示实时的时间定位精度因子，这些软件可能会分析接收到的卫星信号，并根据卫星的几何分布计算时间定位精度因子，例如，Trimble GPS Pathfinder Office是一款专业的GPS数据处理和分析软件，可以处理实时差分GPS数据并提供高精度的定位解，可提供TDOP的实时计算和显示功能，从而获取GPS定位器的实际时间定位精度因子；
B102、计算GPS定位器运行过程中在T时间内运行时生成的实际时间定位精度因子标准差，并将实际时间定位精度因子标准差标定为E，计算公式为：
，其中，为GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际时间定位精度因子的平均值，获取的表达式为/>
由实际时间定位精度因子标准差E的计算表达式可知，实际时间定位精度因子标准差E的表现值越大，表明GPS定位器运行过程中在T时间内生成的实际时间定位精度因子的变动越大，反之则表明GPS定位器运行过程中在T时间内生成的实际时间定位精度因子的变动越小；
B103、计算时间定位精度因子变动系数，计算的表达式为：
由时间定位精度因子变动系数的计算表达式可知，GPS定位器运行过程中在T时间内运行时生成的时间定位精度因子变动系数的表现值越大，表明GPS定位器发生定位精度异常的隐患越大，反之则表明GPS定位器发生定位精度异常的隐患越小；
GPS定位器运行时的电气参数信息包括运行电压异常漂移系数，采集后，数据采集模块将运行电压异常漂移系数标定为πDY；
船只使用的GPS定位器的运行电压异常可能会导致定位精度变差，GPS定位器是复杂的电子设备，GPS定位器的正常运行和精确定位依赖于稳定的电源供应，当运行电压异常时，可能会引发一系列问题，影响GPS定位器的性能和精度，具体原因包括：
电路稳定性受损：GPS定位器内部的电路需要在特定的电压范围内工作，以确保正常的信号处理和计算，当电压异常时，电路的稳定性可能受到影响，导致信号处理出现误差，进而影响定位精度；
时钟精度下降：定位精度通常需要精确的时间同步，电压异常可能导致定位器内部时钟的精度下降，从而影响时间测量，进而影响距离计算和定位结果；
信号接收质量下降：GPS定位器需要稳定的电源来接收卫星信号，电压异常可能导致信号接收模块的性能下降，影响信号质量和信号处理能力，从而影响定位精度；
数据传输错误：定位器通常需要将数据传输给其他设备或系统，电压异常可能导致数据传输错误，影响定位数据的准确性；
多路径效应增加：电压异常可能导致接收器性能下降，从而使其更容易受到多路径效应的影响，多路径效应会使卫星信号在传播过程中受到反射或绕射，导致误差增加，从而影响定位精度；
因此，对GPS定位器运行过程中的运行电压进行监测，可及时发现因运行电压异常导致的GPS定位器对船只的定位精度变差的情况；
运行电压异常漂移系数获取的逻辑如下：
C101、获取GPS定位器正常运行时的最佳运行电压范围，并将最佳电压运行范围标定为πDY min～πDY max；
需要说明的是，大多数GPS定位器的制造商会在其用户手册或技术规格书中提供详细的技术信息，包括最佳运行电压范围，这些文档通常会列出电源供应的建议电压范围，以确保定位器的正常运行和最佳性能；
C102、获取GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际运行电压值，并将实际运行电压值标定为πDY p，p表示GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际运行电压值的编号，p＝1、2、3、4、……、j，j为正整数；
需要说明的是，船只使用的GPS定位器运行过程中的实际运行电压值可以通过电压传感器获取，电压传感器是一种用于测量电压的设备，可以将电压转换为电信号，然后通过电路传输给监控系统、显示屏或其他设备；
C103、将GPS定位器运行过程中在T时间内获取的实际运行电压值与最佳电压运行范围πDY min～πDY max进行比对，并将不处于最佳电压运行范围πDY min～πDY max之间的实际运行电压值重新标定为πDY q，q表示不处于最佳电压运行范围πDY min～πDY max之间的实际运行电压值的编号，q＝1、2、3、4、……、f，f为正整数；
C104、计算运行电压异常漂移系数，计算的表达式为： 式中，/>j表示GPS定位器运行过程中在T时间内获取的实际运行电压值的总量；
由运行电压异常漂移系数的计算表达式可知，GPS定位器运行过程中在T时间内运行时生成的运行电压异常漂移系数的表现值越大，表明GPS定位器发生定位精度异常的隐患越大，反之则表明GPS定位器发生定位精度异常的隐患越小；
中央处理器，将GPS定位器运行时经过处理后的位置精度参数信息和电气参数信息进行综合处理，生成精度指数，并将精度指数传递至数据集合建立模块；
中央处理器获取到水平定位精度因子异常隐匿系数θHD、时间定位精度因子变动系数ρTD以及运行电压异常漂移系数πDY后，建立数据分析模型，生成精度指数依据的公式为：
，式中，w1、w2、w3分别为水平定位精度因子异常隐匿系数θHD、时间定位精度因子变动系数ρTD、运行电压异常漂移系数πDY的预设比例系数，且w1、w2、w3均大于0；
由计算公式可知，GPS定位器运行过程中在T时间内运行时生成的水平定位精度因子异常隐匿系数越大、时间定位精度因子变动系数越大、运行电压异常漂移系数越大，即GPS定位器运行过程中在T时间内运行时生成的精度指数的表现值越大，表明GPS定位器发生定位精度异常的隐患越大，GPS定位器运行过程中在T时间内运行时生成的水平定位精度因子异常隐匿系数越小、时间定位精度因子变动系数越小、运行电压异常漂移系数越小，即GPS定位器运行过程中在T时间内运行时生成的精度指数/>的表现值越小，表明GPS定位器发生定位精度异常的隐患越小；
需要说明的是，上述T时间的选取为一个时间较为短暂的时间段，时间段内的时间在此不做具体的限定，可根据实际情况进行设定，其目的是监测GPS定位器进行定位时在T时间内的情况，从而通过此方式对GPS定位器进行定位时在不同时段(T时间内)内的情况进行监测；
数据集合建立模块，将GPS定位器运行时生成的若干个精度指数建立数据集合，并将建立的数据集合传递至综合分析模块；
数据集合建立模块将GPS定位器运行时生成的若干个精度指数建立数据集合，并将数据集合标定为I，则k表示数据集合内的精度指数的编号，k为正整数；
综合分析模块，对数据集合内的精度指数进行综合分析，生成精度影响信号，并将信号传递至预警模块，通过预警模块发出不同的预警提示；
通过综合分析模块计算数据集合内GPS定位器运行时生成的精度指数平均值和精度指数离散程度，并将精度指数平均值和精度指数离散程度分别与预先设定的精度指数参考阈值和离散程度参考阈值进行比对分析，生成以下三种情况：
若精度指数平均值大于等于精度指数参考阈值，则通过综合分析模块生成一级精度影响信号，并将信号传递至预警模块，通过预警模块发出一级预警提示，当出现一级预警提示时，表明GPS定位器运行时发生定位精度异常的隐患很大，表明GPS定位器的定位精度很差；
若精度指数平均值小于精度指数参考阈值且精度指数离散程度大于等于离散程度参考阈值，则通过综合分析模块生成二级精度影响信号，并将信号传递至预警模块，通过预警模块发出二级预警提示，当出现二级预警提示时，表明GPS定位器运行时的稳定性较差，GPS定位器运行时的定位精度时而出现异常隐患，时而不出现异常隐患，表明GPS定位器的定位精度稳定性较差；
若精度指数平均值小于精度指数参考阈值且精度指数离散程度小于离散程度参考阈值，则通过综合分析模块生成三级精度影响信号，并将信号传递至预警模块，不通过预警模块发出预警提示，此时表明GPS定位器的运行状态较好；
本发明通过在GPS定位器加上传感装置，检测船只运动状态，船只静止则不发送信号，从而减少信号发送次数(即减少电量)，再让电池结合电容装置，有效地提升节能效果，延长GPS定位器的使用时长；
经实践表明，通过在定位器加上传感装置，再让电池结合电容装置，提升节能效果约节省电47倍，也提高了定位的使用时长，正常定位器需要1年1换，而此款节能定位器是普通节能器的3年以上；
本发明通过对GPS定位器的定位精度进行监测，当GPS定位器定位精度发生异常时，发出预警提示提示救援人员，在船只发生紧急情况需要及时救援时，有效地通过GPS定位器快速、精确地定位船只，缩短救援时间，保障高效地救援；
本发明通过对预警提示可实现对GPS定位器的定位精度异常情况进行判断，判断GPS定位器的定位精度异常的故障类型，便于后续维护管理，其次，在发生偶然性或者突发性异常时，不发出预警提示，保障对GPS定位器监测的准确性，提高救援人员对预警提示的信任度，同时保障GPS定位器稳定高效地运行。
本发明提供了如图2所示的一种自供电安全节能的定位器节能方法，包括以下步骤：
获取船只的运动状态，当船只移动时，生成移动信号，确定船只的位置信息；
采集GPS定位器运行时的多项参数信息，包括GPS定位器运行时的位置精度参数信息和电气参数信息；
将GPS定位器运行时经过处理后的位置精度参数信息和电气参数信息进行综合处理，生成精度指数；
将GPS定位器运行时生成的若干个精度指数建立数据集合；
对数据集合内的精度指数进行综合分析，生成精度影响信号，并对精度影响信号发出不同的预警提示；
本发明实施例提供的一种自供电安全节能的定位器节能方法，通过上述一种自供电安全节能的定位器来实现，一种自供电安全节能的定位器节能方法的具体方法和流程详见上述一种自供电安全节能的定位器的实施例，此处不再赘述。
上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种自供电安全节能的定位器，其特征在于，包括位移监测模块、信号发送模块；
位移监测模块，获取船只的运动状态，当船只移动时，生成移动信号，并将信号发送至信号发送模块，通过信号发送模块向基站发送信号，确定船只的位置信息；
还包括数据采集模块、中央处理器、数据集合建立模块、综合分析模块以及预警模块；
数据采集模块，采集GPS定位器运行时的多项参数信息，包括GPS定位器运行时的位置精度参数信息和电气参数信息，并将处理后的位置精度参数信息和电气参数信息传递至中央处理器；
中央处理器，将GPS定位器运行时经过处理后的位置精度参数信息和电气参数信息进行综合处理，生成精度指数，并将精度指数传递至数据集合建立模块；
数据集合建立模块，将GPS定位器运行时生成的若干个精度指数建立数据集合，并将建立的数据集合传递至综合分析模块；
综合分析模块，对数据集合内的精度指数进行综合分析，生成精度影响信号，并将信号传递至预警模块，通过预警模块发出不同的预警提示。
2.根据权利要求1所述的一种自供电安全节能的定位器，其特征在于，位移监测模块为位移传感器、加速度传感器或者速度计传感器中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种自供电安全节能的定位器，其特征在于，GPS定位器运行时的位置精度参数信息包括水平定位精度因子异常隐匿系数和时间定位精度因子变动系数，采集后，数据采集模块将水平定位精度因子异常隐匿系数和时间定位精度因子变动系数分别标定为θHD和ρTD，GPS定位器运行时的电气参数信息包括运行电压异常漂移系数，采集后，数据采集模块将运行电压异常漂移系数标定为πDY。
4.根据权利要求3所述的一种自供电安全节能的定位器，其特征在于，水平定位精度因子异常隐匿系数获取的逻辑如下：
A101、对GPS定位器运行过程中的水平定位精度因子设置参考值，并将水平定位精度因子参考值标定为θHD τ，将大于等于水平定位精度因子参考值的水平定位精度因子定义为异常水平定位精度因子，将小于水平定位精度因子参考值的水平定位精度因子定义为正常水平定位精度因子；
A102、获取GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际水平定位精度因子，并将实际水平定位精度因子标定为θHD x，x表示GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际水平定位精度因子的编号，x＝1、2、3、4、……、n，n为正整数；
A103、将GPS定位器运行过程中在T时间内获取的实际水平定位精度因子与水平定位精度因子参考值θHD τ进行比对，并将比对后被定义为异常水平定位精度因子的实际水平定位精度因子重新标定为θHD y；
A104、计算水平定位精度因子异常隐匿系数，计算的表达式为： 式中，ta<tb，[tb，tb]表示实际水平定位精度因子与水平定位精度因子参考值θHD τ比对后被定义为异常水平定位精度因子的时段。
5.根据权利要求4所述的一种自供电安全节能的定位器，其特征在于，时间定位精度因子变动系数获取的逻辑如下：
B101、获取GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际时间定位精度因子，并将实际时间定位精度因子标定为ρTD y，y表示GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际时间定位精度因子的编号，y＝1、2、3、4、……、m，m为正整数；
B102、计算GPS定位器运行过程中在T时间内运行时生成的实际时间定位精度因子标准差，并将实际时间定位精度因子标准差标定为E，计算公式为：
，
其中，为GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际时间定位精度因子的平均值，获取的表达式为/>
B103、计算时间定位精度因子变动系数，计算的表达式为：
6.根据权利要求5所述的一种自供电安全节能的定位器，其特征在于，运行电压异常漂移系数获取的逻辑如下：
C101、获取GPS定位器正常运行时的最佳运行电压范围，并将最佳电压运行范围标定为πDY min～πDY max；
C102、获取GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际运行电压值，并将实际运行电压值标定为πDY p，p表示GPS定位器运行过程中在T时间内不同时刻的实际运行电压值的编号，p＝1、2、3、4、……、j，j为正整数；
C103、将GPS定位器运行过程中在T时间内获取的实际运行电压值与最佳电压运行范围πDY min～πDY max进行比对，并将不处于最佳电压运行范围πDY min～πDY max之间的实际运行电压值重新标定为πDY q，q表示不处于最佳电压运行范围πDY min～πDY pmax之间的实际运行电压值的编号，q＝1、2、3、4、……、f，f为正整数；
C104、计算运行电压异常漂移系数，计算的表达式为：
式中，j表示GPS定位器运行过程中在T时间内获取的实际运行电压值的总量。
7.根据权利要求6所述的一种自供电安全节能的定位器，其特征在于，中央处理器获取到水平定位精度因子异常隐匿系数θHD、时间定位精度因子变动系数ρTD以及运行电压异常漂移系数πDY后，建立数据分析模型，生成精度指数依据的公式为：
，
式中，w1、w2、w3分别为水平定位精度因子异常隐匿系数θHD、时间定位精度因子变动系数ρTD、运行电压异常漂移系数πDY的预设比例系数，且w1、w2、w3均大于0。
8.根据权利要求7所述的一种自供电安全节能的定位器，其特征在于，数据集合建立模块将GPS定位器运行时生成的若干个精度指数建立数据集合，并将数据集合标定为I，则k表示数据集合内的精度指数的编号，k为正整数。
9.根据权利要求8所述的一种自供电安全节能的定位器，其特征在于，通过综合分析模块计算数据集合内GPS定位器运行时生成的精度指数平均值和精度指数离散程度，并将精度指数平均值和精度指数离散程度分别与预先设定的精度指数参考阈值和离散程度参考阈值进行比对分析，生成以下三种情况：
若精度指数平均值大于等于精度指数参考阈值，则通过综合分析模块生成一级精度影响信号，并将信号传递至预警模块，通过预警模块发出一级预警提示；
若精度指数平均值小于精度指数参考阈值且精度指数离散程度大于等于离散程度参考阈值，则通过综合分析模块生成二级精度影响信号，并将信号传递至预警模块，通过预警模块发出二级预警提示；
若精度指数平均值小于精度指数参考阈值且精度指数离散程度小于离散程度参考阈值，则通过综合分析模块生成三级精度影响信号，并将信号传递至预警模块，不通过预警模块发出预警提示。
10.一种自供电安全节能的定位器节能方法，通过权利要求1-9中任意一项所述的一种自供电安全节能的定位器来实现，其特征在于，包括以下步骤：
获取船只的运动状态，当船只移动时，生成移动信号，确定船只的位置信息；
采集GPS定位器运行时的多项参数信息，包括GPS定位器运行时的位置精度参数信息和电气参数信息；
将GPS定位器运行时经过处理后的位置精度参数信息和电气参数信息进行综合处理，生成精度指数；
将GPS定位器运行时生成的若干个精度指数建立数据集合；
对数据集合内的精度指数进行综合分析，生成精度影响信号，并对精度影响信号发出不同的预警提示。
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