一种室内外全方位定位方法 |
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| 申请号 | CN201710396807.5 | 申请日 | 2017-05-31 | 公开(公告)号 | CN107152931A | 公开(公告)日 | 2017-09-12 |
| 申请人 | 江苏普世祥光电技术有限公司; | 发明人 | 刘勇; 魏义香; 黄如均; 任秀秀; 刘燕妮; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开一种室内外全方位 定位 方法，利用北斗定位模 块 采集用户的 位置 坐标 信号 ，利用惯性导航装置采集用户的 加速 度和加速度方向，利用GPS海拔定位模块采集用户的当前海拔位置，将前述数据相结合确定用户的三维定位；然后结合三维地图库的图像信息，将定位位置推送到显示屏上。此种方法通过北斗定位、惯导定位、GPS定位相结合的手段，实现室内外全方位精确定位，同时能与手机APP、 云 端后台实现数据互联功能，推动定位技术与物联技术的应用和发展，为人们的生活提供便利。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种室内外全方位定位方法，利用北斗定位模块采集用户的位置坐标信号，利用惯性导航装置采集用户的加速度和加速度方向，利用GPS海拔定位模块采集用户的当前海拔位置，将前述数据相结合确定用户的三维定位；然后结合三维地图库的图像信息，将定位位置推送到显示屏上。 |
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| 说明书全文 | 一种室内外全方位定位方法技术领域[0001] 本发明属于智能定位技术领域，特别涉及一种室内外全方位定位方法。 背景技术[0002] 随着社会和科技的不断发展，对导航定位的需求已不仅仅局限于传统的航海、航空、航天和测绘领域。各类不同功能的导航定位系统已经逐渐进入社会的各个角落，为人们的生活提供便利。 [0003] 中国专利申请号为201110006182.X的专利文献中公开了一种基于全球定位系统的导航定位纠偏方法和装置，其通过接收所述全球定位系统获取的当前定位点，再计算当前行进方向与道路方向的符合程度、与各道路的接近程度等，实现粗略导航功能，然而，该系统适用于车辆导航，当进入室内时，导航无法正常进行定位。 [0004] 中国专利申请号为201610443366.5的专利文献中公开了一种LED室内定位导航方法及定位导航系统，其通过LED灯作发射终端，发射端驱动装置控制电流的强弱进而引起光的亮暗变化以传递物理位置数据，实现了室内的定位，然而，该定位方式必须先布设LED定位辅助光源，应用局限性较大。 [0005] 中国专利申请号为201010200943.0的专利文献中公开了一种导航系统与导航方法，其通过全球定位装置、地图信息库、活动区域记录器以及影像处理单元，实现了导航定位功能，然而，该系统中不具备对海拔位置的判断，因此无法实现全方位的定位。 发明内容[0006] 本发明的目的，在于提供一种准确、可靠的室内外全方位定位方法。 [0007] 为了达成上述目的，本发明的解决方案是： [0008] 一种室内外全方位定位方法，利用北斗定位模块采集用户的位置坐标信号，利用惯性导航装置采集用户的加速度和加速度方向，利用GPS海拔定位模块采集用户的当前海拔位置，将前述数据相结合确定用户的三维定位；然后结合三维地图库的图像信息，将定位位置推送到显示屏上。 [0010] 上述GPS海拔定位模块将采集的GPS信号首先进行RF射频处理，然后进行基带信号解析处理，得到用户的当前海拔位置。 [0011] 上述用户的三维定位数据还通过蓝牙通讯模块传送至智能手机APP。 [0012] 上述用户的三维定位数据还通过3G/4G通讯模块传输至与基站的云端后台。 [0013] 采用上述方案后，本发明具有如下技术效果： [0014] 1、本发明通过北斗定位、惯导定位、GPS定位相结合的手段，实现室内外全方位精确定位，同时能与手机APP、云端后台实现数据互联功能，推动定位技术与物联技术的应用和发展，为人们的生活提供便利。 [0016] 3、能通过触摸屏对系统进行设置，查询、蓝牙连接匹配等操作，操作方便，灵活性较强。 [0018] 5、通过加载三维地图库中的图像信息，能够将定位位置实时推送到显示屏上，便于用户查看。 [0019] 6、定位数据能够通过蓝牙传输至用户手机APP端，便于与各类终端设备进行应用融合。 [0021] 图1是本发明的原理框图。 具体实施方式[0022] 以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。 [0023] 如同1所示，本发明提供一种室内外全方位定位方法，利用北斗定位模块采集用户的位置坐标信号，利用惯性导航装置采集用户的加速度和加速度方向，利用GPS海拔定位模块采集用户的当前海拔位置，将前述数据相结合确定用户的三维定位；然后结合三维地图库的图像信息，将定位位置推送到显示屏上。 [0024] 本发明在实现时，包括主控制器、北斗定位模块、惯性导航装置、GPS海拔定位模块、三维地图库以及显示屏；所述北斗定位模块、惯性导航装置和GPS海拔定位模块均通过SPI总线与主控制器连接；所述三维地图库通过系统管理总线与主控制器连接；所述显示屏通过并行数据线与主控制器连接。 [0025] 所述主控制器包括ARM处理器、DSP处理器、FLASH存储器和电池。ARM处理器采用ST公司的STM32F103C6T6，用于对北斗定位模块、惯性导航装置、GPS海拔定位模块的数据进行采集。所述DSP处理器采用Motorola公司的DSP56800，用于对数据信息进行计算、分析和处理。 [0026] 所述北斗定位模块包括电源电路、时钟电路、射频电路、下变频处理电路和基带信号处理电路；所述下变频处理电路将接收的北斗卫星信号转化成中频信号后，交由基带信号处理电路进行解析处理。北斗定位模块将用户的位置坐标信号实时发送给主控制器，从而在室外状态下完成用户的平面坐标导航。 [0027] 所述惯性导航装置包括微控制器、三轴陀螺仪、三轴加速度仪以及磁罗盘；三轴陀螺仪、三轴加速度仪以及磁罗盘均通过系统管理总线与微控制器连接。惯性导航装置通过对用户的加速度、加速度方向进行检测，并将检测数据实时发送给主控单元，主控制器通过对惯性导航装置的数据进行解析处理，从而判断出用户的移动方向和位移。 [0028] 所述GPS海拔定位模块包括RF射频芯片、基带芯片以及标贴天线组成；标贴天线将收到的GPS信号交由RF射频芯片处理后，传送给基带芯片进行解析，主控制器通过GPS海拔定位模块的信息，计算出用户的当前海拔位置，与北斗数据、惯导数据相结合确定用户的三维定位。 [0029] 在本实施例中，还设置一个蓝牙通讯模块；所述蓝牙通讯模块与智能手机APP进行无线蓝牙数据交互；蓝牙通讯模块通过串口线与主控制器连接。 [0030] 在本实施例中，还设置一个3G/4G通讯模块；所述3G/4G通讯模块的数据传输方式为双向透明无线传输；所述3G/4G通讯模块与基站进行数据交互，将数据传送至云端后台。 [0031] 在本实施例中，还设置一个触摸屏，所述触摸屏通过USB数据线与主控制器连接，用户通过触摸屏对系统进行设置，查询、蓝牙连接匹配等操作。 [0032] 当用户处于室外状态下，主控制器通过北斗定位模块和GPS海拔定位模块的信息，计算用户的准确位置，当用户进入室内或地下时，主控制器通过惯性导航装置实时分析用户的位移变化，从而确定用户的位置，实现室内外全方位定位的功能，通过加载三维地图库中的图像信息，能够将定位位置实时推送到显示屏上，便于用户查看。定位数据通过蓝牙传输至用户手机APP端，同时在需要时，可通过3G/4G网络，将数据传送到云端后台进行存储。 [0033] 以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。 |
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