利用泄漏电缆实现的隧道内伪卫星定位方法

2021-07-01宋茂忠

物联网技术 2021年6期

关键词：信号

崔畅，宋茂忠

（南京航空航天大学，江苏南京 211106）

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全球导航卫星系统（GNSS）可在全球范围内实现全天候、高精度的实时定位。但是由于钢筋混凝土对卫星信号的遮挡，难以在隧道内为用户提供卫星导航服务。

近年来，随着隧道数量的增加，人们对隧道内定位的需求也日益增长。隧道定位可以帮助车辆确定自身位置，减少交通事故的发生。此外由于隧道的相对封闭性，一旦隧道内发生塌方等安全事故时，隧道定位可以帮助救援人员迅速确定待救援者的位置，最大限度降低事故损失。

目前关于隧道定位的研究有多种方案，主流的定位技术包括超宽带（UWB）定位[1]、WiFi网络定位[2]、射频识别（RFID）定位[3]、ZigBee定位[4]以及伪卫星定位等。伪卫星定位通过在隧道内播发与真实卫星类似的伪卫星信号实现隧道定位。该方法与其他方法相比优点明显，可以实现隧道内外定位一体化，同时信号发射功率低，抗干扰能力强。但由于伪卫星定位在隧道内会出现严重的远近效应问题，使得伪卫星定位技术在隧道中的应用场景较少。

本文提出的隧道定位方案基于伪卫星定位技术，利用2台卫星导航模拟器模拟真实卫星在隧道两端分别发射卫星导航信号。同时在隧道内铺设一条同轴泄漏电缆连接2台卫星导航模拟器的发射端，利用同轴泄漏电缆的槽孔向外界辐射信号，大大减小了远近效应问题的影响，实现了直线隧道内的一维定位。