APON無線定位測距儀(簡稱APON)是一種高精度測速測距、實時定位系統(tǒng),模塊采用獨特的應答式雷達測距原理,主要作用是實時測量移動設(shè)備的實時地址,用于對設(shè)備移動過程中進行實時定位和速度檢測。
APON無線定位測距儀由定位硬件層、數(shù)據(jù)處理層組成。定位硬件層是APON實現(xiàn)定位功能的主體部分,包括基站天線和移動天線(兩模塊可互換);數(shù)據(jù)處理層則是實現(xiàn)位置計算和速度計算的關(guān)鍵。根據(jù)項目實際需要,基站天線是定位系統(tǒng)的基準錨點,其位置和安裝角度固定,為系統(tǒng)確定了空間坐標基準;移動天線是移動的,可實時獲取周圍基站天線的位置,由控制解算模塊計算設(shè)備本身的位置和速度。
數(shù)據(jù)校準方便,測量數(shù)據(jù)重復性高,不受外部限制,完全自主控制;地面固定基準站和車載移動站兩側(cè)分別能得到移動設(shè)備實時位置和速度數(shù)據(jù),多個移動子站可以共用一個固定基準站;后期維護簡單,部件更換方便,基準站模塊和移動子站模塊可以互換,無需停產(chǎn)即可更換,不影響現(xiàn)場設(shè)備正常生產(chǎn);
APON測速測距功能模塊采用獨特的應答式雷達測距原理,固定不動的基準站A模塊和移動的B模塊之間發(fā)射數(shù)據(jù),根據(jù)協(xié)議測距誤差進行分析和建模,然后建立測距的有偏誤差與兩飛行體相對坐標間的約束關(guān)系,利用拉格朗日乘子法和泰勒級數(shù)法獲取飛行體間相對坐標值。雙向飛行時間算法概述如下:
每個模塊從啟動開始即會生成一條獨立的時間戳。模塊A的發(fā)射機在其時間戳上的Ta1發(fā)射請求性質(zhì)的信號,模塊B接收機在其時間戳上的Tb1接收到該信號。對信號加以一定的處理手段后,模塊B在Tb2時刻發(fā)射一個響應性質(zhì)的信號,被模塊A在自己的時間戳Ta2時刻接收。由此可以計算出信號在兩個模塊之間的飛行時間,從而確定飛行距離。