[發明專利]GPS室內定位系統和基于GPS室內定位系統的室內定位方法

有效

• 申請號: 201410027297.0
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN104793227B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 陳武
• 申請（專利權）人: 香港理工大學
• 主分類號: G01S19/46
• 分類號: G01S19/46;G01S19/40
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

本發明公開了一種GPS室內定位系統和基于GPS室內定位系統的室內定位方法。所述系統包括室外GPS接收裝置（1）、GPS信號調制解調裝置（2）、無線通信裝置（4）、多個天線裝置（3）、移動終端（5）。所述室外GPS接收裝置（1）用于接收室外GPS信號，測量室外偽距觀測量d、衛星位置數據S。所述GPS信號調制解調裝置（2）用于對該GPS信號進行解調及調制，得到多個GPS射頻信號。所述多個天線裝置（3）分別用于接收及轉發與之對應的GPS射頻信號。所述移動終端（5）用于接收GPS射頻信號以測量室內偽距觀測量D，以及用于接收室外偽距觀測量d、衛星的位置數據S、多個天線裝置（3）的位置數據K，并結合上述室內偽距觀測量D計算定位數據，以實現室內定位。

技術領域

本發明涉及定位技術領域，更具體地說，涉及一種GPS室內定位系統以及基于該GPS室內定位系統的室內定位方法。

背景技術

目前，GPS室內定位技術主要包括以下三種技術方案。一、GPS信號轉發方案。該技術方案是通過室外的GPS模塊接收GPS信號，并直接將接收到的GPS信號轉發到室內GPS模塊，以通過室內的GPS模塊獲取定位數據。上述GPS信號轉發方案的缺陷在于：室內的GPS模塊通過轉發的GPS信號計算出的定位數據與室外GPS模塊的位置數據相同，該方案的定位精度差，不能滿足用戶的高定位精度的要求。二、在室內應用高靈敏度GPS模塊的技術方案。該技術方案是通過室內的高靈敏度GPS模塊接收低信噪比的GPS反射信號，通過該GPS反射信號計算位置數據以實現定位。該方案的缺陷在于：由于高靈敏度GPS模塊接收到的GPS信號為低信噪比的GPS反射信號，該高靈敏度GPS模塊的定位精度遠低于室外GPS模塊的定位精度，無法滿足用戶的高定位精度的需求。三、偽衛星技術方案。該技術方案是通過多個偽衛星信號發生源在地面發射與GPS信號相似的無線電信號，并通過GPS模塊接收該無線電信號，以實現定位。該方案的缺陷在于：所有偽衛星信號源必保持高精度時間同步；部分GPS模塊不能接收到偽衛星信號發生源發射的無線電信號；該方案不適用于手機。

因此，如何開發一款可實現室內定位，并可達到較高的定位精度的方法和系統已成為亟待解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種可實現室內定位，并可達到較高的定位精度的GPS室內定位系統以及基于該GPS室內定位系統的室內定位方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種基于GPS室內定位系統的室內定位方法，包括如下步驟：

S1）接收室外GPS信號，將該室外GPS信號經解調及調制所得到的GPS射頻信號通過室內的多個天線裝置轉發到室內的移動終端；

S2）將由室外GPS信號得到的室外偽距觀測量D、衛星位置數據S，以及室內天線裝置的位置數據K通過無線通信裝置發送至移動終端，移動終端根據所述GPS射頻信號、并結合所述室外偽距觀測量D、衛星位置數據S、以及所述室內天線裝置的位置數據K計算定位數據。

在本發明上述基于GPS室內定位系統的室內定位方法中，所述方法還包括如下步驟：

S0）設置用于接收、及發送指定的GPS射頻信號的多個天線裝置。

在本發明上述基于GPS室內定位系統的室內定位方法中，所述步驟S1具體包括如下步驟：

S11′)通過室外GPS接收裝置接收來自多顆衛星的室外GPS信號，并將所述室外GPS信號發送到室內的GPS信號調制解調裝置；

S12′）通過所述GPS信號調制解調裝置將所述多個GPS信號進行解調處理，得到包含多個用于對上述GPS信號進行識別的PRN碼、以及與該多個PRN碼一一對應的多組導航電文的數字信號；

S13′）通過所述GPS信號調制解調裝置對所述數字信號進行調制，得到多個包含PRN碼以及與該PRN碼對應的導航電文的GPS射頻信號；