[發明專利]一種利用運動傳感器修正GPS定位精度的方法

無效

• 申請號: 200910220179.0
• 申請日: 2009-11-26
• 公開（公告）號: CN101738621A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 徐永鋒
• 申請（專利權）人: 沈陽晨訊希姆通科技有限公司
• 主分類號: G01S19/01
• 分類號: G01S19/01;G01S19/23
• 代理公司: 遼寧沈陽國興專利代理有限公司 21100
• 代理人: 李叢

技術領域

本發明涉及GPS追蹤定位技術，特別是一種利用運動傳感器修正GPS定位精度的方法。

背景技術

“定時上報”是GPS追蹤定位設備的常用工作模式，即每隔數分鐘(間隔時間一般可設置為5分鐘、10分鐘等)發送一次報告，間隔時間較長。在這種工作模式下，GPS間歇式開啟，其定位精度比GPS常開時要差很多，往往會發生較大的定位位置漂移。

GPS常開時，GPS位置信息可以達到每秒更新一次，因此能夠始終保持數據的精度。而關閉后再啟動的方式通常分為：

冷啟動(接收器失去衛星參數，或者已經存在的參數和實際衛星參數相差太多，無法工作，需要重新搜索衛星，存儲參數)。

溫啟動(已經搜索到的參數中有若干顆衛星失去聯系，需要再補充)。

熱啟動(已搜索到的衛星和實際可以聯系的衛星基本沒有改變)三種模式。

實際應用時，通常采用熱啟動或溫啟動，一般GPS接收機的啟動時間是熱啟動＜15秒，溫啟動＜60秒，冷啟動＜2分，而GPS啟動后初始獲得的定位數據精度較差，隨著時間的增加，定位精度才會逐步提高。

實際應用中，追蹤定位設備通常處于持續運動中，在常開模式，GPS接收系統本身可以根據前后數據做出運動趨勢的判斷，來提高精度。在定時上報模式，重新啟動后接收到的信息因沒有其他數據可以參考，本身精度已經較差，再加上接收設備處于移動中，需要花費較多時間進行數據累計、修正，雖然開啟時間越長，獲取的定位數據越精確。但實際應用中對上報的時間要求也很高，不可能等待很長時間來保證定位精度，因此只能權衡利弊，在精度與時間兩者間進行平衡，造成了一定概率的位置漂移。因此，應設法剔除GPS定位漂移數據，以提高GPS追蹤定位設備的定位精度。

運動傳感器也叫“三維加速度傳感器”，能檢測出前后，左右，上下3個方向上加速度的變化，可以分別提供3軸(x，y，z)方向的加速度值，分別表示該方向上加速度的大小。本應用中只用到x，y兩軸，如圖2所示，根據其輸出數據可判斷出載體的運動方向。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用運動傳感器修正GPS定位精度的方法。

本發明的技術方案是：帶運動傳感器的GPS追蹤設備在定時檢測所處位置時，讓GPS和運動傳感器同步采集數據，然后根據運動傳感器的輸出確定設備的運動方向，再依此運動方向為標準篩選GPS接收模塊輸出的數據，剔除發生明顯漂移的，再取余下數據的平均值作為上報數據。

本發明中只用到運動傳感器x，y兩軸的狀態數據(加速度值)。

本發明的方法可降低數據偏移的可能性，可在較短時間內最大限度地提高定位的精度。例如，每次定位連續取5個數據，如果這5個數據所表示的點可以連成一直線或平滑曲線，則表示數據連續，如中間某個點發生突變，不在其他點連接起來的直線或曲線范圍內，則表示該數據發生了漂移，直接剔除。然后再取剩下的那些位置數據的平均值作為最終結果上報。

附圖說明

圖1為本發明所需硬件平臺(帶運動傳感器的GPS追蹤設備)

圖2為運動傳感器運動方向區域示意圖

圖3為具體實施例的流程圖

具體實施方式

本實例的GPS追蹤設備的構成：運動方向檢測模塊(10)(主要由運動傳感器(1)和低功耗的單片控制芯片(4)組成)、GPRS發送模塊(2)、GPS接收模塊(3)及主控芯片(5)和存儲器(6)。

運動方向檢測模塊運動傳感器使用的是飛思卡爾(Freescale)的三維加速度傳感器MMA7260QT，本應用中只用到X、Y兩維，測量范圍是正負1。5~6g，(1g＝9。8m/s)。和飛思卡爾的微控制器MC9S08Q，通過微控制器內的A/D轉換電路，將MMA7260QT輸出的反映加速度大小的模擬量轉換成0-255之間的數字值。二維輸出值的范圍如圖2所示，據此可判斷出載體在二維空間內的運動方向。其

GPRS發送模塊以射頻芯片RPF08155B為主，支持850/900/1800/1900MHz四個頻段，GSM900部分為4類，GSM1800部分為1類，GPRS部分為B類class?10GPRS移動臺(支持CS1、CS2、CS3、CS4)。

GPS接收模塊使用SiRFstarIII架構的GSC3f/LPx芯片，工作頻率：L1，1575。42MHz，支持20通道數。