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： TM72；TN929.5
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222684
中文引用格式：王寶樂，林朋. 基于坐標標定的北斗RTK和UWB變電站聯合定位方法[J].電子技術應用，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.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222684
中文引用格式：王寶樂，林朋. 基于坐標標定的北斗RTK和UWB變電站聯合定位方法[J].電子技術應用，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
變電站是電力系統重要的組成部分，含有多種類型的電氣設備。在變電站內各項工作中，常常需要定位人員的位置，以避免進入危險區域，保障人員安全。當前的定位方法中，有基于GPS和北斗衛星的室外定位[1-2]，也有基于WiFi、ZigBee、藍牙和超寬帶（Ultra WideBand，UWB）等無線信號的室內定位[3-7]。室外定位給出的是絕對位置，室內定位給出的是相對位置。
變電站既有室外區域也有室內區域，因此需要有一種能兼顧全域的定位方法。由于衛星信號無法穿越到建筑物內部，而室外往往沒有相關無線信號覆蓋，因此通常的做法是融合兩種定位系統來進行室內外的聯合定位。文獻[8]將UWB基站作為偽衛星實現一種GPS和UWB融合的定位方法，但是由于待測點到UWB基站的距離與到GPS的距離相差太遠，導致融合效果不好；文獻[9]將GPS信號的UWB信號放在一起，通過k鄰近算法實現定位，但是室內外環境下經常無法同時收到兩種信號，因此這種方法的實用性不高。文獻[10]提出研究了過渡區域不同信號的特性，提出一種直線外引法的聯合切換方法，來提升北斗三號的定位精度。這些融合方法的定位精度常常不能達到滿意效果。
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作者信息：
王寶樂，林 朋
（國網陜西省電力公司咸陽供電公司，陜西 咸陽 712000）
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