[发明专利]基于多传感器的车辆船舶智能导航控制预警装置及方法

说明书

基于多传感器的车辆船舶智能导航控制预警装置及方法，属于智能安全辅助驾驶技术领域，包括GPS定位模块、工业摄像机、工控机以及电控单元模块，本发明采用惯导、GPS组合和车载传感器(摄像头)融合定位技术，在一定程度上降低对高精度地图的依赖和解决卫星导航信号短时缺失问题，实现汽车船舶高精准无缝定位，针对偏离预定航道的情况，实现人车协同共驾机理与驾驶操纵控制权切换，同时也克服了当前的单一传感器导航控制方法存在定位误差随时间累积、信号容易丢失目标、受天气环境等因素影响较大等不足，采用多传感器能够综合传感器信息，能获得更高的导航定位性能。

技术领域

本发明属于智能安全辅助驾驶技术领域，特别是涉及到一种基于多传感器的车辆船舶智能导航控制预警装置及方法。

背景技术

在全球汽车动力电气化、控制智能化、信息网络化趋势驱动下，智能交通系统(ITS)已经成为许多国家的热门研究领域。自动驾驶成为人工智能领域前沿热点和未来市场竞争核心，汽车船舶智能化已经成为了全球最大的热点，而无人驾驶则是智能驾驶技术终极目标。无人驾驶智能车辆船舶的研发有望减少交通事故，降低交通事故的伤亡率。

当前，移动目标定位技术主要有三种：独立定位、地面无线电定位、卫星定位，地面无线电定位信号容易受到地面障碍物的干扰，从而产生信号衰减和多路径效应，造成定位精度下降或失效。因此，地面无线电定位技术目前很少应用于陆地车辆定位。卫星定位精度高，实时定位速度快，抗干扰性好，保密能力强，可用于海上、空中、陆地等各类用户的定位、测速，但在有遮挡处，信号容易丢失目标。独立定位的惯性导航系统是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。完全自主，不需要使用通信设备，因此受外界因素的影响小，其工作环境不仅包括空中、地面，还可以在水下，但是会存在定位误差累积效应。

因此，现有技术中亟需一种新的技术方案来解决这一问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供基于多传感器的车辆船舶智能导航控制预警装置及方法，采用惯导、GPS组合和车载传感器(摄像头)融合定位技术，在一定程度上降低对高精度地图的依赖和解决卫星导航信号短时缺失问题，实现汽车船舶高精准无缝定位，针对偏离预定航道的情况，实现人车协同共驾机理与驾驶操纵控制权切换，同时也克服了当前的单一传感器导航控制方法存在定位误差随时间累积、信号容易丢失目标、受天气环境等因素影响较大等不足，采用多传感器能够综合传感器信息，能获得更高的导航定位性能。

基于多传感器的车辆船舶智能导航控制预警装置，其特征是：包括GPS定位模块、工业摄像机、工控机以及电控单元模块，所述GPS定位模块信号输出端与工控机连接，所述工控机的信号输出端与电控单元模块连接，所述电控单元模块包括实时状态信息获取模块、行驶轨迹生成模块、路径跟踪模块、偏离预定轨迹检测模块、遇危险目标检测模块以及预警模块，所述；所述状态信息获取模块的输出端与行驶轨迹生成模块连接，驶轨迹生成模块的输出端与路径跟踪模块连接，路径跟踪模块的输出端与偏离预定轨迹检测模块连接，所述偏离预定轨迹检测模块和遇危险目标检测模块的输出端与预警模块连接；所述工业摄像机的信号输出端分别与工控机和遇危险目标检测模块连接。

所述GPS定位模块包括卫星线号Ⅰ、基站天线、陆地控制室电源、变压逆变器Ⅰ、基站、基站电台、基站电台天线、船载移动站电台天线、海上船舶控制室电源、变压逆变器Ⅱ、船载移动站电台、船载移动站、卫星线号Ⅱ以及船载移动站天线；所述陆地控制室电源通过变压逆变器I与基站和基站电台连接，基站电台与基站电台天线连接，基站天线与基站连接；所述海上船舶控制室电源通过变压逆变器II与船载移动站电台和船载移动站连接，船载移动站电台天线与船载移动站电台连接，船载移动站天线与船载移动站连接，船载移动站与工控机连接。

所述预警模块外接显示幕、提示灯设备以及设备本身音响设备。

基于多传感器的车辆船舶智能导航控制预警方法，其特征是：应用所述的基于多传感器的车辆船舶智能导航控制预警装置，包括以下步骤，

步骤一、建立实时位置状态信息获取模块