[發(fā)明專利]一種室內(nèi)外定位系統(tǒng)及其定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210382114.8
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN103728645A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱麗萍;張茂先;許暉
• 申請（專利權(quán)）人: 航天數(shù)聯(lián)信息技術(shù)（深圳）有限公司
• 主分類號: G01S19/48
• 分類號: G01S19/48
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 王小青

1.一種室內(nèi)外定位系統(tǒng)，其特征在于，包括：

便攜設(shè)備（110），其設(shè)置于建筑物內(nèi)固定或移動的標識物上，用于發(fā)射射頻信號；

接收定位設(shè)備（120），包括數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫包括當前建筑物的室內(nèi)地圖；所述接收定位設(shè)備（120）設(shè)置于建筑物外，用于接收所述便攜設(shè)備（110）發(fā)射的射頻信號，根據(jù)所述射頻信號計算所述便攜設(shè)備（110）位于當前建筑物的室內(nèi)地圖上的坐標，并發(fā)送計算出的坐標；

終端服務(wù)器（130），用于接收所述接收定位設(shè)備（120）發(fā)送的坐標，調(diào)用當前建筑物的室內(nèi)地圖、以及GPS或北斗衛(wèi)星所測得的當前建筑物的室外地圖，根據(jù)所述室內(nèi)地圖和所述室外地圖的比例關(guān)系，將接收到的室內(nèi)地圖上的坐標轉(zhuǎn)換為室外地圖上的坐標。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)外定位系統(tǒng)，其特征在于，所述便攜設(shè)備（110）包括第一天線組，所述第一天線組包括一個用于發(fā)射電場信號的天線和一個用于發(fā)射磁場信號的天線；

所述接收定位設(shè)備（120）還包括用于接收所述第一天線組發(fā)射的射頻信號的第二天線組，所述第二天線組包括一個水平極化的天線、一個垂直極化的天線和一個徑向極化的天線。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的室內(nèi)外定位系統(tǒng)，其特征在于，所述接收定位設(shè)備（120）分析接收到的射頻信號的振幅和/或相位差，根據(jù)無線電波在自由空間傳播的距離隨振幅變化的關(guān)系和/或距離隨相位差變化的關(guān)系，計算其與所述便攜設(shè)備（110）之間的距離，并通過三點定位原理得到所述便攜設(shè)備（110）位于當前建筑物的室內(nèi)地圖上的坐標。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)外定位系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：

顯示裝置（140），其與所述終端服務(wù)器（130）連接，用于顯示所述便攜設(shè)備（110）在當前建筑物的室外地圖上的坐標，或者顯示所述便攜設(shè)備（110）在當前建筑物的室內(nèi)地圖上的坐標、在當前建筑物室內(nèi)的運動軌跡以及在室外地圖上的坐標。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)外定位系統(tǒng)，其特征在于，所述便攜設(shè)備（110）在當前建筑物的室內(nèi)地圖和室外地圖上的坐標為三維坐標。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)外定位系統(tǒng)，其特征在于，所述便攜設(shè)備（110）在當前建筑物的室內(nèi)地圖和室外地圖上的坐標為包含三維變量、定位時間變量和絕對海拔高度變量的五維坐標。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)外定位系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括多個所述便攜設(shè)備（110），每個所述便攜設(shè)備（110）發(fā)射具有固定頻率的射頻信號，且各個所述便攜設(shè)備（110）發(fā)射的射頻信號的固定頻率不相同。

8.一種室內(nèi)外定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、設(shè)置于建筑物內(nèi)固定或移動的標識物上的便攜設(shè)備（110）發(fā)射射頻信號；

S2、設(shè)置于建筑物外的接收定位設(shè)備（120）接收所述射頻信號，根據(jù)所述射頻信號計算所述便攜設(shè)備（110）位于當前建筑物的室內(nèi)地圖上的坐標，并將計算出的坐標發(fā)送到終端服務(wù)器（130）；

S3、終端服務(wù)器（130）調(diào)用當前建筑物的室內(nèi)地圖、以及GPS或北斗衛(wèi)星所測得的當前建筑物的室外地圖，根據(jù)當前建筑物的室內(nèi)地圖和室外地圖的比例關(guān)系，將接收到的室內(nèi)地圖上的坐標轉(zhuǎn)換為室外地圖上的坐標。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)外定位方法，其特征在于，所述步驟S2包括步驟：

S21、設(shè)置于建筑物外的接收定位設(shè)備（120）通過第二天線組接收所述射頻信號；

S22、所述接收定位設(shè)備（120）分析接收到的射頻信號的振幅和/或相位差，根據(jù)距離隨振幅變化的關(guān)系和/或距離隨相位差變化的關(guān)系，計算其與所述便攜設(shè)備（110）之間的距離；

S23、所述接收定位設(shè)備（120）基于三點定位原理，根據(jù)其與所述便攜設(shè)備（110）之間的距離、其與當前建筑的距離，以當前建筑為基準，計算所述便攜設(shè)備（110）位于當前建筑物的室內(nèi)地圖上的坐標。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)外定位方法，其特征在于，所述方法還包括步驟：

S4、顯示裝置（140）顯示所述便攜設(shè)備（110）在當前建筑物的室外地圖上的坐標，或者顯示所述便攜設(shè)備（110）在當前建筑物的室內(nèi)地圖上的坐標、在當前建筑物室內(nèi)的運動軌跡以及在室外地圖上的坐標。