本發(fā)明屬于智能定位技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種室內(nèi)外全方位定位方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)和科技的不斷發(fā)展，對(duì)導(dǎo)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(cè)繪領(lǐng)域。各類不同功能的導(dǎo)航定位系統(tǒng)已經(jīng)逐漸進(jìn)入社會(huì)的各個(gè)角落，為人們的生活提供便利。
中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?01110006182.x的專利文獻(xiàn)中公開了一種基于全球定位系統(tǒng)的導(dǎo)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(dāng)前定位點(diǎn)，再計(jì)算當(dāng)前行進(jìn)方向與道路方向的符合程度、與各道路的接近程度等，實(shí)現(xiàn)粗略導(dǎo)航功能，然而，該系統(tǒng)適用于車輛導(dǎo)航，當(dāng)進(jìn)入室內(nèi)時(shí)，導(dǎo)航無法正常進(jìn)行定位。
中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?01610443366.5的專利文獻(xiàn)中公開了一種led室內(nèi)定位導(dǎo)航方法及定位導(dǎo)航系統(tǒng)，其通過led燈作發(fā)射終端，發(fā)射端驅(qū)動(dòng)裝置控制電流的強(qiáng)弱進(jìn)而引起光的亮暗變化以傳遞物理位置數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)的定位，然而，該定位方式必須先布設(shè)led定位輔助光源，應(yīng)用局限性較大。
中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?01010200943.0的專利文獻(xiàn)中公開了一種導(dǎo)航系統(tǒng)與導(dǎo)航方法，其通過全球定位裝置、地圖信息庫、活動(dòng)區(qū)域記錄器以及影像處理單元，實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)航定位功能，然而，該系統(tǒng)中不具備對(duì)海拔位置的判斷，因此無法實(shí)現(xiàn)全方位的定位。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的，在于提供一種準(zhǔn)確、可靠的室內(nèi)外全方位定位方法。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：
一種室內(nèi)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(biāo)信號(hào)，利用慣性導(dǎo)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(dāng)前海拔位置，將前述數(shù)據(jù)相結(jié)合確定用戶的三維定位；然后結(jié)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(hào)首先轉(zhuǎn)化為中頻信號(hào)，再進(jìn)行基帶信號(hào)處理后，得到用戶的位置坐標(biāo)信號(hào)。
上述gps海拔定位模塊將采集的gps信號(hào)首先進(jìn)行rf射頻處理，然后進(jìn)行基帶信號(hào)解析處理，得到用戶的當(dāng)前海拔位置。
上述用戶的三維定位數(shù)據(jù)還通過藍(lán)牙通訊模塊傳送至智能手機(jī)app。
上述用戶的三維定位數(shù)據(jù)還通過3g/4g通訊模塊傳輸至與基站的云端后臺(tái)。
采用上述方案后，本發(fā)明具有如下技術(shù)效果：
1、本發(fā)明通過北斗定位、慣導(dǎo)定位、gps定位相結(jié)合的手段，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外全方位精確定位，同時(shí)能與手機(jī)app、云端后臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)功能，推動(dòng)定位技術(shù)與物聯(lián)技術(shù)的應(yīng)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(shù)據(jù)處理計(jì)算的效率，提高了系統(tǒng)的性能。
3、能通過觸摸屏對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，查詢、藍(lán)牙連接匹配等操作，操作方便，靈活性較強(qiáng)。
4、能通過3g/4g網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)傳送到云端后臺(tái)進(jìn)行存儲(chǔ)，為大數(shù)據(jù)分析及各類應(yīng)用服務(wù)升級(jí)提供了基礎(chǔ)。
5、通過加載三維地圖庫中的圖像信息，能夠?qū)⒍ㄎ晃恢脤?shí)時(shí)推送到顯示屏上，便于用戶查看。
6、定位數(shù)據(jù)能夠通過藍(lán)牙傳輸至用戶手機(jī)app端，便于與各類終端設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用融合。
7、本發(fā)明定位準(zhǔn)確，全面，能夠滿足各種場(chǎng)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(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案及有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明。
如同1所示，本發(fā)明提供一種室內(nèi)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(biāo)信號(hào)，利用慣性導(dǎo)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(dāng)前海拔位置，將前述數(shù)據(jù)相結(jié)合確定用戶的三維定位；然后結(jié)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(shí)現(xiàn)時(shí)，包括主控制器、北斗定位模塊、慣性導(dǎo)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(dǎo)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(shù)據(jù)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(chǔ)器和電池。arm處理器采用st公司的stm32f103c6t6，用于對(duì)北斗定位模塊、慣性導(dǎo)航裝置、gps海拔定位模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。所述dsp處理器采用motorola公司的dsp56800，用于對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行計(jì)算、分析和處理。
所述北斗定位模塊包括電源電路、時(shí)鐘電路、射頻電路、下變頻處理電路和基帶信號(hào)處理電路；所述下變頻處理電路將接收的北斗衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)化成中頻信號(hào)后，交由基帶信號(hào)處理電路進(jìn)行解析處理。北斗定位模塊將用戶的位置坐標(biāo)信號(hào)實(shí)時(shí)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(biāo)導(dǎo)航。
所述慣性導(dǎo)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(dǎo)航裝置通過對(duì)用戶的加速度、加速度方向進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送給主控單元，主控制器通過對(duì)慣性導(dǎo)航裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析處理，從而判斷出用戶的移動(dòng)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(biāo)貼天線組成；標(biāo)貼天線將收到的gps信號(hào)交由rf射頻芯片處理后，傳送給基帶芯片進(jìn)行解析，主控制器通過gps海拔定位模塊的信息，計(jì)算出用戶的當(dāng)前海拔位置，與北斗數(shù)據(jù)、慣導(dǎo)數(shù)據(jù)相結(jié)合確定用戶的三維定位。
在本實(shí)施例中，還設(shè)置一個(gè)藍(lán)牙通訊模塊；所述藍(lán)牙通訊模塊與智能手機(jī)app進(jìn)行無線藍(lán)牙數(shù)據(jù)交互；藍(lán)牙通訊模塊通過串口線與主控制器連接。
在本實(shí)施例中，還設(shè)置一個(gè)3g/4g通訊模塊；所述3g/4g通訊模塊的數(shù)據(jù)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(jìn)行數(shù)據(jù)交互，將數(shù)據(jù)傳送至云端后臺(tái)。
在本實(shí)施例中，還設(shè)置一個(gè)觸摸屏，所述觸摸屏通過usb數(shù)據(jù)線與主控制器連接，用戶通過觸摸屏對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，查詢、藍(lán)牙連接匹配等操作。
當(dāng)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(jì)算用戶的準(zhǔn)確位置，當(dāng)用戶進(jìn)入室內(nèi)或地下時(shí)，主控制器通過慣性導(dǎo)航裝置實(shí)時(shí)分析用戶的位移變化，從而確定用戶的位置，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)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?qū)⒍ㄎ晃恢脤?shí)時(shí)推送到顯示屏上，便于用戶查看。定位數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙傳輸至用戶手機(jī)app端，同時(shí)在需要時(shí)，可通過3g/4g網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)傳送到云端后臺(tái)進(jìn)行存儲(chǔ)。
以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。