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。
中图分类号： TM72；TN929.5
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222684
中文引用格式：王宝乐，林朋. 基于坐标标定的北斗RTK和UWB变电站联合定位方法[J].电子技术应用，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.
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222684
中文引用格式：王宝乐，林朋. 基于坐标标定的北斗RTK和UWB变电站联合定位方法[J].电子技术应用，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
变电站是电力系统重要的组成部分，含有多种类型的电气设备。在变电站内各项工作中，常常需要定位人员的位置，以避免进入危险区域，保障人员安全。当前的定位方法中，有基于GPS和北斗卫星的室外定位[1-2]，也有基于WiFi、ZigBee、蓝牙和超宽带（Ultra WideBand，UWB）等无线信号的室内定位[3-7]。室外定位给出的是绝对位置，室内定位给出的是相对位置。
变电站既有室外区域也有室内区域，因此需要有一种能兼顾全域的定位方法。由于卫星信号无法穿越到建筑物内部，而室外往往没有相关无线信号覆盖，因此通常的做法是融合两种定位系统来进行室内外的联合定位。文献[8]将UWB基站作为伪卫星实现一种GPS和UWB融合的定位方法，但是由于待测点到UWB基站的距离与到GPS的距离相差太远，导致融合效果不好；文献[9]将GPS信号的UWB信号放在一起，通过k邻近算法实现定位，但是室内外环境下经常无法同时收到两种信号，因此这种方法的实用性不高。文献[10]提出研究了过渡区域不同信号的特性，提出一种直线外引法的联合切换方法，来提升北斗三号的定位精度。这些融合方法的定位精度常常不能达到满意效果。
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作者信息：
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）
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