阅读说明：本技术 一种基于agps定位系统的智能拖车方法 (Intelligent trailer method based on AGPS positioning system ) 是由 翟世臣 张承云 于 2019-11-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种基于AGPS定位系统的智能拖车方法,包括以下步骤：通过GPS定位系统获取位置信息；通过蜂窝基站获取位置信息；通过AGPS定位系统获取精准位置信息。本发明通过AGPS技术将GPS系统和蜂窝基站系统相互结合,利用蜂窝网络数据传输功能和云平台的数据处理,将准确的位置发送,第一时间有效的提供了事故或故障车的准确定位,能够给拖车、救援部门发送准确的位置信息。既增加了事故的可营救时间,也给救援部门以准确定位,将线下救援与线上用户,以及拖车司机带来了便捷,降低定位的误差。(The invention relates to an intelligent trailer method based on an AGPS positioning system, which comprises the following steps: acquiring position information through a GPS (global positioning system); acquiring location information by a cellular base station; and acquiring accurate position information through an AGPS positioning system. According to the invention, the GPS system and the cellular base station system are combined with each other through an AGPS technology, and the accurate position is sent by utilizing the cellular network data transmission function and the data processing of the cloud platform, so that the accurate positioning of an accident or a fault car is effectively provided for the first time, and the accurate position information can be sent to a trailer and a rescue department. The rescue time of the accident is increased, the rescue department can accurately position the accident, off-line rescue and on-line users and trailer drivers are convenient to use, and positioning errors are reduced.)

一种基于AGPS定位系统的智能拖车方法

技术领域

本发明涉及位置定位技术领域，特别涉及一种基于AGPS定位系统的智能拖车方法。

背景技术

现有技术基于位置服务(Location Based Service，LBS)为主流开发多种出行软件，但当发生交通事故时，仍无法及时得到事故车或故障车的准确定位，很多事故车因得不到及时的救助，而造成二次、甚至更加严重的事故。并且在汽修行业中，高速公路上汽车出现故障时，由于拖车业多是集装箱类的大型托运车，使得拖车无法进入；并且修车的商店也多是单一的线下经营。

目前常使用的定位系统，其定位初始时间较长，据实现表明常规GPS接收机自主冷启动的首次定位时间大约需要1分钟，并且在城市峡谷等微弱信号的情况下无法定位的问题。另外，传统的TOA定位是一种基于反向链路的定位技术，通过测量手机信号到达多个基站的传播时间来确定移动用户的位置，这种技术只需要3个或以上的基站接受到手机信号，就可以利用三角定位算法计算出手机的位置，但由于基站对接收器的误差没有进行处理，所以定位误差较大。即使在定位成功的情况下，故障车进入道路救助事故车辆时，如果事故地点处于人口密集、车辆密集、地区偏僻的地方时，对于救援工作也存在一定的难度。

发明内容

本发明的目的在于改善现有技术中所存在的不足，提供一种基于AGPS定位系统的智能拖车方法。

为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

一种基于AGPS定位系统的智能拖车方法，包括以下步骤：

通过GPS定位系统获取位置信息；

通过蜂窝基站获取位置信息；

通过AGPS定位系统获取精准位置信息。

更进一步地，为了更好的实现本发明，所述通过GPS定位系统获取位置信息的步骤，具体为：用户发出请求定位的位置信号后，卫星通过信号搜索位置，并将位置数据返回用户。

更进一步地，为了更好的实现本发明，所述通过蜂窝基站获取位置信息的步骤，具体为：用户发出请求定位的位置信息后，用户所在区域的蜂窝基站获取位置信息，并通过蜂窝网络将位置数据返回给用户。

更进一步地，为了更好的实现本发明，所述通过AGPS定位系统获取精准位置信息的步骤，包括：

通过AGPS定位系统获取精准位置信息；

获取用户所在的服务小区和邻近小区的相关信息；

通过手机的HTTP协议，将上述小区信息传输Google Gelocation Server获取相对应小区的经纬度；

根据无线电传播路径损耗理论，将RSSI值转化为相对应的距离；

将信源距离转换为经纬度；

找出可信任度相对较高的三组数据；

利用三角形质心算法，得出手机当前的位置信息。

更进一步地，为了更好的实现本发明，所述无线电传播路径损包括自由空间传播模型、对数距离路径损耗模型、哈它模型、对数一常态分布模型。

更进一步地，为了更好的实现本发明，所述自由空间传播模型为：

Loss＝32.44+10klog₁₀d+10klog₁₀f (1)

其中，d为基站距信源的距离，单位为km；f为发射频率，单位为MHz；k为路径衰减因子。

更进一步地，为了更好的实现本发明，所述对数一常态分布模型为：

PL(d)＝PL(d₀)+10klog(d/d₀)+X_σ (2)

其中X_σ是平均值为0的高斯分布随机变数。

更进一步地，为了更好的实现本发明，所述利用三角形质心算法，得出手机当前的位置信息的步骤，包括：以得到的可信度较高的三组数据的距离为半径作圆，计算三个圆交叠区域的三个特征点的坐标，以这三个点为三角形的顶点，三角形的质心为未知点；根据计算出来的未知点的坐标相对于原点的公里数，将公里数转化为经纬度，得到用户的准确位置信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

传统的GPS首次定位一般需要2～5分钟的时间，并且普遍受到所处定位环境的影响，例如高楼林立会严重阻碍卫星信号的接收，同样在室内由于墙体的屏蔽作用GPS信号也难以接收。而AGPS开始首次定位的时间最快仅需3～5秒，这也是相比传统GPS的最大优势。AGPS就是利用移动蜂窝基站提供的位置信息，蜂窝基站定位则是利用基站对手机的测距来确定手机位置，帮助机身内置的GPS芯片设备快速定位。

本发明通过AGPS技术将GPS系统和蜂窝基站系统相互结合，利用蜂窝网络数据传输功能和云平台的数据处理，将准确的位置发送，第一时间有效的提供了事故或故障车的准确定位，能够给拖车、救援部门发送准确的位置信息。既增加了事故的可营救时间，也给救援部门以准确定位，将线下救援与线上用户，以及拖车司机带来了便捷，降低定位的误差。

本发明改良了定位算法，解决了在信号强度弱的情况下，OTDOA和AFLT使用GPS定位所有的基站，需要在网络中增加新的定位实体和定位中心，利用导频信息算出移动台的位置。

本发明将机关指挥大厅的应急监测平台和应急调度平台相结合，通过云计算平台计算，及时将需要救援的用户发送的信息反馈给应急调度平台，以便做出救援调度指挥。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明基于AGPS定位系统的平台示意图；

图2为本发明使用在线平台的流程示意图；

图3为本发明传统仿真后得到的未知点示意图；

图4为本发明经三角形质心算法得到的未知点示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性，或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

实施例1：

本发明通过下述技术方案实现，如图1所示，提出一种基于AGPS定位系统的智能拖车方法，利用APSG技术、GPS技术以及蜂窝基站的数据传输计算来实现精准的定位系统，并运用于拖车平台。包括以下步骤：

步骤S100：通过GPS定位系统获取位置信息。

用户发出请求定位的位置信号后，卫星通过信号搜索位置，并将位置数据返回用户。

步骤S200：通过蜂窝基站获取位置信息。

用户发出请求定位的位置信息后，用户所在的小区或城镇的蜂窝基站获取位置信息，并通过蜂窝网络将位置数据返回给用户。

步骤S300：通过AGPS定位系统获取精准位置信息。

所述AGPS定位系统需要结合SGP定位系统和蜂窝基站获取的位置信息，来计算得到用户的精准位置信息，步骤S300具体包括以下步骤：

步骤S310：获取用户所在的服务小区和邻近小区的相关信息。

由于手机平台的不同，调用的协议栈函数就不同，但需要获得以下数据：小区ID号(CellID)；移动网络号码(mnc)，用于识别用户所属的移动网络；移动国家号码(mcc)，用于唯一地标识别移动用户所属的国家；位置区码(lac)，用于识别不同的位置区；接收的信号强度指示(RSSI)。

根据三角形算法的需要，至少要3组小区信息，在本发明的拖车平台采用了展讯平台，其能获得6组小区信息，这样可提供可信任度较高的数据。

步骤S320：通过手机的HTTP协议，将上述小区信息传输Google GelocationServer获取相对应小区的经纬度；

步骤S330：根据无线电传播路径损耗理论，将RSSI值转化为相对应的距离。

常用的传播路径损耗包括自由空间传播模型、对数距离路径损耗模型、哈它模型、对数一常态分布模型等。本发明以自由空间传播模型和对数一常态分布模型为例，无线电的自由空间传播路径损耗模型为：

Loss＝32.44+10klog₁₀d+10klog₁₀f (1)

式(1)中d为基站距信源的距离，单位为km；f为发射频率，单位为MHz；k为路径衰减因子。

其他的模型模拟现实环境，但是与现实环境还是有一定的差距。比如对数一常态分布模型，其路径损耗的计算公式为：

PL(d)＝PL(d₀)+10klog(d/d₀)+X_σ (2)

式(2)中X_σ是平均值为0的高斯分布随机变数，其标准差范围为4～10；衰减因子k的范围在2～5之间。

若假设d＝1，那么即可获得Loss和PL(d)的值，根据式(1)和式(2)得出信源的信号强度为：

RSSI＝发射功率(Pt)+天线增益(Pf)-路径损耗(PL(d))

根据上面的理论公式，推算出距离d与RSSI的关系公式：

D＝10*[(Pt+Pf-RSSI-PL(d₀)-X₀)/(10*K)]

PL(d₀)＝32.44+10*K*log10(f)

根据发射频率f计算得到PL(d₀)，令A＝Pt+Pf-X₀，则A是一常数，距离D的公式转换为：

D＝10*[(A-PL(d₀))/(10*K)]

步骤S340：将信源距离转换为经纬度。

由于经纬度信息单位与RSSI计算出来的距离单元是不同的，因此不能直接计算，需要转换为统一的单元。方法是首先找出离目标最近的一点作为参考点，即坐标原点，其他点参考原点换算出相对的经纬度差值，再将该差值根据刻度与实际距离的关系，换算成公里数，就得到其他点相对原点的坐标值，单位也统一成公里。

地球的子午线总长度大约为40008km，那么纬度1°≈111km，纬度1′≈1.85km，纬度1″≈30.9m。地球的半径大约为6378.137km，那么经度与距离的换位为经度1°≈2*π*6378.137*cos(当前纬度)km。

步骤S350：找出可信任度相对较高的三组数据。

距离越远，根据RSSI计算出来的误差就会越大，因此选择可信度较高的数据就是距离最小的数据。

步骤S360：利用三角形质心算法，得出手机当前的位置信息。

以三组数据的距离为半径作圆，计算三个圆交叠区域的3个特征点的坐标，以这三个点为三角形的顶点，未知点即为三角形的质心。根据计算出来的未知点的坐标相对于原点的公里数，将公里数转化为经纬度，然后再与原点的经纬度相加，即可得到手机的准确位置信息。

如图3所示，假设得到的三组节点为A、B、C，未知点为D，根据RSSI计算出节点A和D的距离为r_A，节点B和D的距离为r_B，节点C和D的距离为r_C。分别以A、B、C为圆心，r_A、r_B、r_C为半径画圆，可以得到交叠区域。这里的三角形质心定位算法的基本思想是：计算三圆交叠区域的3个特征点的坐标，以这三个点为三角形的顶点，未知点即为该三角形的质心。如图4所示，特征点点为E、F、G，那么特征点E的计算式为

同理，可计算出F、G点，此时未知点的坐标为

若使用传统的仿真手法，那么得到如图3所示的D点，或者传统的三遍测量法算出的未知点为如图4所示的N点，但是使用本发明的三角形质心算法则计算出来的未知点为如图4所示的M点。

如图2所示，在实际使用时，用户可在线选择三大业务：拖车业务、修车业务、救援业务，其中拖车业务包括故障车或事故车。车辆在路途中出现了故障，比如空油、车胎没气、汽车抛锚等，用户在云计算平台上将定位发送至拖车司机，随后也可选择修车业务，或者选择送往指定地点。可以在云计算平台上在线提前预约修车、保养，以及咨询相关问题。

另外，如图1所示，本发明也可以结合机关指挥大厅的实时检测城镇和城市的车流平台，将信息数据传送至移动信息服务器，并有应急监测平台和应急调度平台的救援平台，实时反馈用户情况。当有用户发出救援定位信号时，通过AGPS信号通过云计算平台传送给基站，再经移动信息服务器传送到机关指挥大厅的应急调度平台进行应急处理。还可以通过接入智能机器人AI线路，直接将用户信息反馈给应急平台请求援助处理。

传统的GPS首次定位一般需要2～5分钟的时间，并且普遍受到所处定位环境的影响，例如高楼林立会严重阻碍卫星信号的接收，同样在室内由于墙体的屏蔽作用GPS信号也难以接收。而AGPS开始首次定位的时间最快仅需3～5秒，这也是相比传统GPS的最大优势。AGPS就是利用移动蜂窝基站提供的位置信息，蜂窝基站定位则是利用基站对手机的测距来确定手机位置，帮助机身内置的GPS芯片设备快速定位。

本发明通过AGPS技术将GPS系统和蜂窝基站系统相互结合，利用蜂窝网络数据传输功能和云平台的数据处理，将准确的位置发送，第一时间有效的提供了事故或故障车的准确定位，能够给拖车、救援部门发送准确的位置信息。既增加了事故的可营救时间，也给救援部门以准确定位，将线下救援与线上用户，以及拖车司机带来了便捷，降低定位的误差。

本发明改良了定位算法，解决了在信号强度弱的情况下，OTDOA和AFLT使用GPS定位所有的基站，需要在网络中增加新的定位实体和定位中心，利用导频信息算出移动台的位置。

本发明将机关指挥大厅的应急监测平台和应急调度平台相结合，通过云计算平台计算，及时将需要救援的用户发送的信息反馈给应急调度平台，以便做出救援调度指挥。

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。