本發(fā)明屬于智能定位技術領域,特別涉及一種室內外全方位定位方法。
背景技術:
隨著社會和科技的不斷發(fā)展,對導航定位的需求已不僅僅局限于傳統(tǒng)的航海、航空、航天和測繪領域。各類不同功能的導航定位系統(tǒng)已經逐漸進入社會的各個角落,為人們的生活提供便利。
中國專利申請?zhí)枮?01110006182.x的專利文獻中公開了一種基于全球定位系統(tǒng)的導航定位糾偏方法和裝置,其通過接收所述全球定位系統(tǒng)獲取的當前定位點,再計算當前行進方向與道路方向的符合程度、與各道路的接近程度等,實現粗略導航功能,然而,該系統(tǒng)適用于車輛導航,當進入室內時,導航無法正常進行定位。
中國專利申請?zhí)枮?01610443366.5的專利文獻中公開了一種led室內定位導航方法及定位導航系統(tǒng),其通過led燈作發(fā)射終端,發(fā)射端驅動裝置控制電流的強弱進而引起光的亮暗變化以傳遞物理位置數據,實現了室內的定位,然而,該定位方式必須先布設led定位輔助光源,應用局限性較大。
中國專利申請?zhí)枮?01010200943.0的專利文獻中公開了一種導航系統(tǒng)與導航方法,其通過全球定位裝置、地圖信息庫、活動區(qū)域記錄器以及影像處理單元,實現了導航定位功能,然而,該系統(tǒng)中不具備對海拔位置的判斷,因此無法實現全方位的定位。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的,在于提供一種準確、可靠的室內外全方位定位方法。
為了達成上述目的,本發(fā)明的解決方案是:
一種室內外全方位定位方法,利用北斗定位模塊采集用戶的位置坐標信號,利用慣性導航裝置采集用戶的加速度和加速度方向,利用gps海拔定位模塊采集用戶的當前海拔位置,將前述數據相結合確定用戶的三維定位;然后結合三維地圖庫的圖像信息,將定位位置推送到顯示屏上。
上述北斗定位模塊將采集的北斗衛(wèi)星信號首先轉化為中頻信號,再進行基帶信號處理后,得到用戶的位置坐標信號。
上述gps海拔定位模塊將采集的gps信號首先進行rf射頻處理,然后進行基帶信號解析處理,得到用戶的當前海拔位置。
上述用戶的三維定位數據還通過藍牙通訊模塊傳送至智能手機app。
上述用戶的三維定位數據還通過3g/4g通訊模塊傳輸至與基站的云端后臺。
采用上述方案后,本發(fā)明具有如下技術效果:
1、本發(fā)明通過北斗定位、慣導定位、gps定位相結合的手段,實現室內外全方位精確定位,同時能與手機app、云端后臺實現數據互聯(lián)功能,推動定位技術與物聯(lián)技術的應用和發(fā)展,為人們的生活提供便利。
2、采用arm處理器和dsp處理器協(xié)作的方式,有效提高了數據處理計算的效率,提高了系統(tǒng)的性能。
3、能通過觸摸屏對系統(tǒng)進行設置,查詢、藍牙連接匹配等操作,操作方便,靈活性較強。
4、能通過3g/4g網絡,將數據傳送到云端后臺進行存儲,為大數據分析及各類應用服務升級提供了基礎。
5、通過加載三維地圖庫中的圖像信息,能夠將定位位置實時推送到顯示屏上,便于用戶查看。
6、定位數據能夠通過藍牙傳輸至用戶手機app端,便于與各類終端設備進行應用融合。
7、本發(fā)明定位準確,全面,能夠滿足各種場合定位的需求。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的原理框圖。
具體實施方式
以下將結合附圖,對本發(fā)明的技術方案及有益效果進行詳細說明。
如同1所示,本發(fā)明提供一種室內外全方位定位方法,利用北斗定位模塊采集用戶的位置坐標信號,利用慣性導航裝置采集用戶的加速度和加速度方向,利用gps海拔定位模塊采集用戶的當前海拔位置,將前述數據相結合確定用戶的三維定位;然后結合三維地圖庫的圖像信息,將定位位置推送到顯示屏上。
本發(fā)明在實現時,包括主控制器、北斗定位模塊、慣性導航裝置、gps海拔定位模塊、三維地圖庫以及顯示屏;所述北斗定位模塊、慣性導航裝置和gps海拔定位模塊均通過spi總線與主控制器連接;所述三維地圖庫通過系統(tǒng)管理總線與主控制器連接;所述顯示屏通過并行數據線與主控制器連接。
所述主控制器包括arm處理器、dsp處理器、flash存儲器和電池。arm處理器采用st公司的stm32f103c6t6,用于對北斗定位模塊、慣性導航裝置、gps海拔定位模塊的數據進行采集。所述dsp處理器采用motorola公司的dsp56800,用于對數據信息進行計算、分析和處理。
所述北斗定位模塊包括電源電路、時鐘電路、射頻電路、下變頻處理電路和基帶信號處理電路;所述下變頻處理電路將接收的北斗衛(wèi)星信號轉化成中頻信號后,交由基帶信號處理電路進行解析處理。北斗定位模塊將用戶的位置坐標信號實時發(fā)送給主控制器,從而在室外狀態(tài)下完成用戶的平面坐標導航。
所述慣性導航裝置包括微控制器、三軸陀螺儀、三軸加速度儀以及磁羅盤;三軸陀螺儀、三軸加速度儀以及磁羅盤均通過系統(tǒng)管理總線與微控制器連接。慣性導航裝置通過對用戶的加速度、加速度方向進行檢測,并將檢測數據實時發(fā)送給主控單元,主控制器通過對慣性導航裝置的數據進行解析處理,從而判斷出用戶的移動方向和位移。
所述gps海拔定位模塊包括rf射頻芯片、基帶芯片以及標貼天線組成;標貼天線將收到的gps信號交由rf射頻芯片處理后,傳送給基帶芯片進行解析,主控制器通過gps海拔定位模塊的信息,計算出用戶的當前海拔位置,與北斗數據、慣導數據相結合確定用戶的三維定位。
在本實施例中,還設置一個藍牙通訊模塊;所述藍牙通訊模塊與智能手機app進行無線藍牙數據交互;藍牙通訊模塊通過串口線與主控制器連接。
在本實施例中,還設置一個3g/4g通訊模塊;所述3g/4g通訊模塊的數據傳輸方式為雙向透明無線傳輸;所述3g/4g通訊模塊與基站進行數據交互,將數據傳送至云端后臺。
在本實施例中,還設置一個觸摸屏,所述觸摸屏通過usb數據線與主控制器連接,用戶通過觸摸屏對系統(tǒng)進行設置,查詢、藍牙連接匹配等操作。
當用戶處于室外狀態(tài)下,主控制器通過北斗定位模塊和gps海拔定位模塊的信息,計算用戶的準確位置,當用戶進入室內或地下時,主控制器通過慣性導航裝置實時分析用戶的位移變化,從而確定用戶的位置,實現室內外全方位定位的功能,通過加載三維地圖庫中的圖像信息,能夠將定位位置實時推送到顯示屏上,便于用戶查看。定位數據通過藍牙傳輸至用戶手機app端,同時在需要時,可通過3g/4g網絡,將數據傳送到云端后臺進行存儲。
以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術思想,不能以此限定本發(fā)明的保護范圍,凡是按照本發(fā)明提出的技術思想,在技術方案基礎上所做的任何改動,均落入本發(fā)明保護范圍之內。