專利名稱：一種基于可見光led的gps室內(nèi)定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于可見光LED的GPS室內(nèi)定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前在室內(nèi)定位中廣泛采用無線信號，而無線信號在室內(nèi)定位中存在信號強度弱、衰落較大、信號干擾嚴重、存在盲區(qū)等若干問題，本系統(tǒng)即可以有效解決這些技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于可見光LED的GPS室內(nèi)定位系統(tǒng)，在室內(nèi)定位中信號強度大、對抗衰落效果明顯、抗干擾能力強、覆蓋范圍廣，同時可以實現(xiàn)室內(nèi)外GPS定位的一體化。為了達到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為—種基于可見光LED的GPS室內(nèi)定位系統(tǒng),包括控制系統(tǒng)、發(fā)射機、用戶設(shè)備三部分；所述的控制系統(tǒng)的功能是從衛(wèi)星接收GPS信號，再向系統(tǒng)中的每個LED燈獨立地發(fā)送，發(fā)送給每個LED燈的GPS信號除了包含控制端的位置信息外，也包含有該LED燈相對于控制端位置的偏移信息，從而讓每個LED燈發(fā)射的都是攜帶該燈實際位置的信息，此外，控制系統(tǒng)還能夠控制整個LED燈系統(tǒng)的電源、監(jiān)測LED燈系統(tǒng)的運行情況；進一步地，為了提高精度，控制系統(tǒng)還要完成所有LED燈的時鐘校正工作，時鐘系統(tǒng)的精度為10_9秒，利用光纖或電力線等媒介傳遞定位信號，對整個時鐘系統(tǒng)進行校正；所述的發(fā)射機采用可見光LED燈，前端需要安裝信號接收端，接收來自控制系統(tǒng)的GPS信號，并將這一信號發(fā)射出去，發(fā)射的光信號覆蓋室內(nèi)環(huán)境，從而向用戶設(shè)備提供相應的定位數(shù)據(jù)；所述的用戶設(shè)備包括光探測器接收機本身的硬件和軟件以及處理GPS信息的軟件包，功能就是捕捉并跟蹤相應的定位信號，當捕獲定位信號之后，用戶設(shè)備就完成接收機與目標衛(wèi)星之間偽距及其變化率的測量，從而獲得目標衛(wèi)星的相應軌道參數(shù)，獲取這些信息之后，用戶設(shè)備中的處理器就通過計算確定自身的位置。所述的用戶設(shè)備部分還包括光探測器ro，在室內(nèi)定位的應用場景下，系統(tǒng)把光探測器ro作為無線光通信鏈路中的接收端，作用和無線通信鏈路中的天線地位是等同的，系統(tǒng)在室外定位的應用場景下能夠利用天線進行定位，當用戶需要切換室內(nèi)/室外定位環(huán)境時，系統(tǒng)能夠自適應利用光探測器ro或無線天線作為接收端。本發(fā)明用可見光作為GPS信號的載波，再與系統(tǒng)中的室內(nèi)光探測器和相應信號處理模塊結(jié)合起來進行定位；系統(tǒng)同時包含與傳統(tǒng)GPS接收機相同的天線裝置，在室內(nèi)/室外定位環(huán)境中能夠自適應利用光探測器或無線天線作為接收端，實現(xiàn)室內(nèi)外GPS定位的一體化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是在室內(nèi)定位中信號強度大、對抗衰落效果明顯、抗干擾能力強、覆蓋范圍廣，同時可以實現(xiàn)室內(nèi)外GPS定位的一體化。


附圖為本發(fā)明的框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。參照附圖,一種基于可見光LED的GPS室內(nèi)定位系統(tǒng),包括控制系統(tǒng)、發(fā)射機、用戶設(shè)備三部分；所述的控制系統(tǒng)的基本功能即是從衛(wèi)星接收GPS信號，再向系統(tǒng)中的每個LED燈獨立地發(fā)送，發(fā)送給每個LED燈的GPS信號除了包含控制端的位置信息外，也包含有該LED燈相對于控制端位置的偏移信息，從而讓每個LED燈發(fā)射的都是攜帶該燈實際位置的信息，此外，控制系統(tǒng)還能夠控制整個LED燈系統(tǒng)的電源、監(jiān)測LED燈系統(tǒng)的運行情況；進一步地，為了提高精度，控制系統(tǒng)還要完成所有LED燈的時鐘校正工作，時鐘系統(tǒng)的精度為10_9秒，利用光纖或電力線等媒介傳遞定位信號，對整個時鐘系統(tǒng)進行校正；所述的發(fā)射機采用可見光LED燈，前端需要安裝信號接收端，接收來自控制系統(tǒng)的GPS信號，并將這一信號發(fā)射出去，發(fā)射的光信號覆蓋室內(nèi)環(huán)境，從而向用戶設(shè)備提供相應的定位數(shù)據(jù)；所述的用戶設(shè)備包括光探測器接收機本身的硬件和軟件以及處理GPS信息的軟件包，功能就是捕捉并跟蹤相應的定位信號，當捕獲定位信號之后，用戶設(shè)備就完成接收機與目標衛(wèi)星之間偽距及其變化率的測量，從而獲得目標衛(wèi)星的相應軌道參數(shù)，獲取這些信息之后，用戶設(shè)備中的處理器就通過計算確定自身的位置。除了傳統(tǒng)GPS定位系統(tǒng)中的天線之外，用戶設(shè)備部分還包括光探測器ro，在室內(nèi)定位的應用場景下，系統(tǒng)把光探測器ro作為無線光通信鏈路中的接收端，作用和傳統(tǒng)無線通信鏈路中的天線地位是等同的，出于室內(nèi)室外定位一體化方面的考慮，系統(tǒng)在室外定位的應用場景下能夠利用天線進行定位，當用戶需要切換室內(nèi)/室外定位環(huán)境時，系統(tǒng)能夠自適應利用光探測器ro或無線天線作為接收端。
權(quán)利要求
1.一種基于可見光LED的GPS室內(nèi)定位系統(tǒng),其特征在于,包括控制系統(tǒng)、發(fā)射機、用戶設(shè)備三部分； 所述的控制系統(tǒng)的功能是從衛(wèi)星接收GPS信號，再向系統(tǒng)中的每個LED燈獨立地發(fā)送，發(fā)送給每個LED燈的GPS信號除了包含控制端的位置信息外，也包含有該LED燈相對于控制端位置的偏移信息，從而讓每個LED燈發(fā)射的都是攜帶該燈實際位置的信息，此外，控制系統(tǒng)還能夠控制整個LED燈系統(tǒng)的電源、監(jiān)測LED燈系統(tǒng)的運行情況；進一步地，為了提高精度，控制系統(tǒng)還要完成所有LED燈的時鐘校正工作，時鐘系統(tǒng)的精度為10-9秒，利用光纖或電力線等媒介傳遞定位信號，對整個時鐘系統(tǒng)進行校正； 所述的發(fā)射機采用可見光LED燈，前端需要安裝信號接收端，接收來自控制系統(tǒng)的GPS信號，并將這一信號發(fā)射出去，發(fā)射的光信號覆蓋室內(nèi)環(huán)境，從而向用戶設(shè)備提供相應的定位數(shù)據(jù)； 所述的用戶設(shè)備包括光探測器接收機本身的硬件和軟件以及處理GPS信息的軟件包，功能就是捕捉并跟蹤相應的定位信號，當捕獲定位信號之后，用戶設(shè)備就完成接收機與目標衛(wèi)星之間偽距及其變化率的測量，從而獲得目標衛(wèi)星的相應軌道參數(shù)，獲取這些信息之后，用戶設(shè)備中的處理器就通過計算確定自身的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可見光LED的GPS室內(nèi)定位系統(tǒng),其特征在于所述的用戶設(shè)備部分還包括光探測器PD，在室內(nèi)定位的應用場景下，系統(tǒng)把光探測器H)作為無線光通信鏈路中的接收端，作用和無線通信鏈路中的天線地位是等同的，系統(tǒng)在室外定位的應用場景下能夠利用天線進行定位，當用戶需要切換室內(nèi)/室外定位環(huán)境時，系統(tǒng)能夠自適應利用光探測器ro或無線天線作為接收端。
全文摘要
一種基于可見光LED的GPS室內(nèi)定位系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、發(fā)射機、用戶設(shè)備三部分；控制系統(tǒng)的功能是從衛(wèi)星接收GPS信號，再向系統(tǒng)中的每個LED燈獨立地發(fā)送，GPS信號除了包含控制端的位置信息外，也包含有該LED燈相對于控制端位置的偏移信息，發(fā)射機采用可見光LED燈，前端需要安裝信號接收端，接收來自控制系統(tǒng)的GPS信號，并將這一信號發(fā)射出去，用戶設(shè)備就是捕捉并跟蹤相應的定位信號，當捕獲定位信號之后，用戶設(shè)備就完成接收機與目標衛(wèi)星之間偽距及其變化率的測量，從而獲得目標衛(wèi)星的相應軌道參數(shù)，通過計算確定自身的位置，本發(fā)明在室內(nèi)定位中信號強度大、對抗衰落效果明顯、抗干擾能力強、覆蓋范圍廣，同時可以實現(xiàn)室內(nèi)外GPS定位的一體化。
文檔編號G01S19/11GK103033834SQ20121054802
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者宮廣驊, 張洪明, 邵曉風, 徐正元 申請人:清華大學