[发明专利]一种基于毫米波雷达的室内定位系统

说明书

一种基于毫米波雷达的室内定位系统,包括：雷达、角反射器、控制显示器，雷达发射并接收、处理角反射器的反射信息，计算得到运动车体的坐标信息并通过控制显示器显示，其中，室内安装的多个角反射器安装高度不完全相同，且每个角反射器均以不同的速度沿原点往复运动，雷达接收到的目标信号采用集中式多传感器融合处理方法，单个雷达数据上传至融合中心，采用并行式的融合处理方法得到运动车体的位置坐标。优势如下：多个安装高度不同、运动速度不同的角反可实现恶劣环境中运动车体的定位、提高定位精度，且该室内定位系统不受雨雪雾、光照等天气环境限制，实现全天候、全天时的定位探测。

技术领域

本发明涉及车辆定位技术领域，具体为一种基于毫米波雷达的室内定位系统。

背景技术

在隧道或者封闭室内环境中，GPS无法对车辆或移动目标体进行准确定位。由于探测机理的原因，激光雷达或者摄像机探测的距离都比较有限，且易受雨雾、光照等天气环境限制。

毫米波雷达利用电磁波反射，夜间等昏暗环境中也能有效检测，具有全天候检测能力；毫米波雷达还可直接获得目标速度、距离和方向角度的信息，探测距离可达100米，所以毫米波雷达在车辆室内定位领域具有巨大潜力。

基于毫米波雷达的上述优势，本发明提出一种基于毫米波雷达的室内定位系统，解决上述技术问题。

发明内容

一种基于毫米波雷达的室内定位系统，包括雷达、角反射器、控制显示器，所述雷达包括发射机、发射天线、接收机、接收天线、混频器、低通滤波器、 A/D转换器、基带信号处理器；所述发射机与所述发射天线连接，所述接收机与所述接收天线连接，所述发射机、接收机均与所述混频器连接，所述混频器与所述低通滤波器连接，所述低通滤波器、A/D转换器、基带信号处理器依次连接；

所述发射机用于产生电磁波且大量电磁波进入发射天线、少量电磁波进入混频器；

所述混频器用于将发射机发射的的本振信号与接收天线收到的回波信号进行混频，从而获得电磁波反应前后的频率差值即差频信号；

所述低通滤波器允许低频信号通过，减弱或减少高于截止频率的信号的通过；

所述A/D转换器用于将差频模拟信号转换为数字信号；

所述基带信号处理器接收差频信号并计算得到车辆的距离、速度、角度等信息；

其中发射天线发射的电磁波被目标反射后的电磁波被接收天线接收并进入接收机；

所述车辆安装有多个雷达，隧道或封闭环境内壁安装有多个所述角反射器，多个所述角反射器的安装位置、安装高度不同；所述雷达与所述控制显示器连接，所述控制显示器用于显示车辆在室内的位置信息。

优选的，所述基于毫米波雷达的室内定位系统,所述角反射器以平行于安装轴线的方向做往复循环运动，所述角反射器的运动速度不同。

优选的，所述基于毫米波雷达的室内定位系统,所述角反射器通过阻尼弹簧系统固定在往复循环运动装置的动子端。

优选的，所述基于毫米波雷达的室内定位系统,所述雷达数量、角反射器数量均为六个，实现车辆六个自由度方向的定位。

优选的，所述基于毫米波雷达的室内定位系统,车辆(即待探测体)的前侧、后侧、左侧、右侧均安装有所述角反射器，位于车辆两侧(左侧、右侧)的角反射器非对称设置且同侧的多个角反射器安装高度不同、运动速度不同，这样设置可在比较恶劣的环境中检测到更全面的信息，避免因角反射器安装高度的影响导致的不准确，高度设置为相同，不利于准确度的检测，错位高度设置比较好、位置准确度高。