《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于坐标标定的北斗RTK和UWB变电站联合定位方法
2022年电子技术应用第10期
王宝乐，林 朋
国网陕西省电力公司咸阳供电公司，陕西 咸阳 712000
摘要： 变电站复杂环境对定位提出了较高的要求。提出一种联合定位方法，结合室外区域北斗RTK高精度定位和室内UWB超宽带定位各自的优势，设计一种联合定位方法，并通过标定参考点，求解出室内UWB基站的绝对坐标，使得室内定位和室外定位统一到同一个坐标体系下，在过渡区域采用越区切换准则实现两种系统的平滑过渡。通过在变电站实地测试，表明提出的定位方法能够在室内外复杂环境下实现稳定定位，且定位精度良好，满足变电站日常工作的定位要求。
中圖分類號(hào)： TM72；TN929.5
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222684
中文引用格式：王寶樂(lè)，林朋. 基于坐標(biāo)標(biāo)定的北斗RTK和UWB變電站聯(lián)合定位方法[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2022，48(10)：156-160.
英文引用格式： Wang Baole，Lin Peng. Joint positioning method of Beidou RTK and UWB in transformer substation based on coordinate calibration[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(10)：156-160.
Joint positioning method of Beidou RTK and UWB in transformer substation based on coordinate calibration
Wang Baole，Lin Peng
Shaanxi Power Company Xianyang Power Supply Company，Xianyang 712000，China
Abstract： The complex environment of transformer substation puts forward higher requirements for positioning. In this paper, a joint positioning method is proposed. Combined with the advantages of high-precision positioning of Beidou RTK in the outdoor area and UWB in the indoor area, the absolute coordinates of the indoor UWB base station are solved by calibrating the reference points, so that the indoor positioning and outdoor positioning are unified into the same coordinate system, and the handover criterion is adopted in the transition area to realize the smooth transition of the two systems. Through the field test in the substation, it shows that the proposed positioning method can achieve stable positioning in the indoor and outdoor complex environment, and the positioning accuracy is good, which can meet the positioning requirements of the daily work of the substation.
Key words : transformer substation; indoor and outdoor positioning; Beidou RTK; ultra wideband positioning; coordinate calibration

0 引言

    變電站是電力系統(tǒng)重要的組成部分，含有多種類型的電氣設(shè)備。在變電站內(nèi)各項(xiàng)工作中，常常需要定位人員的位置，以避免進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域，保障人員安全。當(dāng)前的定位方法中，有基于GPS和北斗衛(wèi)星的室外定位[1-2]，也有基于WiFi、ZigBee、藍(lán)牙和超寬帶（Ultra WideBand，UWB）等無(wú)線信號(hào)的室內(nèi)定位[3-7]。室外定位給出的是絕對(duì)位置，室內(nèi)定位給出的是相對(duì)位置。

    變電站既有室外區(qū)域也有室內(nèi)區(qū)域，因此需要有一種能兼顧全域的定位方法。由于衛(wèi)星信號(hào)無(wú)法穿越到建筑物內(nèi)部，而室外往往沒(méi)有相關(guān)無(wú)線信號(hào)覆蓋，因此通常的做法是融合兩種定位系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行室內(nèi)外的聯(lián)合定位。文獻(xiàn)[8]將UWB基站作為偽衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)一種GPS和UWB融合的定位方法，但是由于待測(cè)點(diǎn)到UWB基站的距離與到GPS的距離相差太遠(yuǎn)，導(dǎo)致融合效果不好；文獻(xiàn)[9]將GPS信號(hào)的UWB信號(hào)放在一起，通過(guò)k鄰近算法實(shí)現(xiàn)定位，但是室內(nèi)外環(huán)境下經(jīng)常無(wú)法同時(shí)收到兩種信號(hào)，因此這種方法的實(shí)用性不高。文獻(xiàn)[10]提出研究了過(guò)渡區(qū)域不同信號(hào)的特性，提出一種直線外引法的聯(lián)合切換方法，來(lái)提升北斗三號(hào)的定位精度。這些融合方法的定位精度常常不能達(dá)到滿意效果。




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作者信息：

王寶樂(lè)，林 朋

（國(guó)網(wǎng)陜西省電力公司咸陽(yáng)供電公司，陜西 咸陽(yáng) 712000）




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