[發明專利]一種室內外無縫定位系統及方法

在審

• 申請號: 201710392674.4
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107024709A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 孔令運;林凡雨;孟朝輝
• 申請（專利權）人: 北京國泰星云科技有限公司
• 主分類號: G01S19/48
• 分類號: G01S19/48;G01S5/02;G01S5/06;G01S5/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種室內外無縫定位系統，其特征在于：包括數據處理中心分系統和分別與數據處理中心分系統連接的北斗基準站分系統、室內UWB定位分系統、北斗/UWB移動站分系統和系統監控分系統，其中：

所述北斗基準站分系統用于接收北斗衛星定位觀測數據，生成差分改正數，并通過數據處理中心分系統轉發給北斗/UWB移動站分系統；

所述室內UWB定位分系統用于確定UWB標簽位置，并通過數據處理中心分系統轉發給北斗/UWB移動站分系統；

所述北斗/UWB移動站分系統接收數據處理中心分系統轉發的數據實現北斗定位和UWB定位功能，確定作業設備當前位置坐標，并將坐標發送到數據處理中心系統；

所述數據處理中心分系統將北斗定位和UWB定位確定的作業設備當前位置坐標發送給系統監控分系統進行可視化顯示，同時根據作業設備當前位置坐標計算作業設備與入口標識點、出口標識點和切換判斷標識區的空間位置關系，實現室內外組合定位的雙向自適應切換。

2.根據權利要求1所述的一種室內外無縫定位系統，其特征在于：所述北斗基準站分系統的天線安裝在開闊地點，安裝位置周圍兩百米范圍內無遮攔物和電磁干擾源。

3.根據權利要求1所述的一種室內外無縫定位系統，其特征在于：所述室內UWB定位分系統包含多個分布安裝在室內建筑頂棚的UWB定位信號接收器及一個UWB定位處理器，所述UWB定位處理器通過以太網接口與UWB定位信號接收器網線連接，并通過網絡交換機與數據處理中心分系統連接。

4.根據權利要求3所述的一種室內外無縫定位系統，其特征在于：所述UWB定位信號接收器間隔50米形成格狀分布，每個UWB定位信號接收器使用防塵罩保護，并且固定在一個安裝箱上，安裝箱內放置電源設備，每個UWB定位信號接收器使用屏蔽電纜串聯連接。

5.一種室內外無縫定位方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一、將室內外空間坐標系統一到WGS-84坐標系統；

步驟二、根據室內外定位覆蓋及切換區域特點，確定定位切換過程中的入口標識點、出口標識點和切換判斷標識區；

步驟三、根據北斗定位功能模塊或UWB定位功能模塊確定的作業設備當前位置坐標計算作業設備與入口標識點或出口標識點的距離值；

步驟四、根據作業設備與入口標識點或出口標識點的距離值變化趨勢判斷作業設備是否逐步從室外向室內或從室內向室外運行，當確定作業設備正在從室外向室內或從室內室外運行時，則繼續判斷該距離值是否小于從室外到室內或從室內到室外切換時的距離閥值，如果小于，則判斷作業設備即將從室外到室內或從室內到室外，則進行室外到室內定位或室內到室外定位的自動切換。

6.根據權利要求5所述的一種室內外無縫定位方法，其特征在于：所述北斗定位功能模塊確定作業設備當前位置坐標的方法為：北斗基準站接收北斗衛星定位觀測數據，利用已知的基準站精確坐標與觀測值進行比較，從而得出差分改正數，并通過數據處理中心分系統轉發到北斗/UWB移動站；北斗/UWB移動站收到差分改正數后與自身的觀測值進行比較，消去誤差后得到包括經度、緯度和高度定位數據，從而實現作業設備的室外定位。

7.根據權利要求5所述的一種室內外無縫定位方法，其特征在于：所述UWB定位功能模塊確定作業設備當前位置坐標的方法為：UWB定位信號接收器實時接收固定在作業設備上頂部的北斗/UWB移動站中的UWB標簽的信息，并轉發到UWB定位處理器進行處理，UWB定位處理器通過接收到標簽位置信息的至少3個UWB定位信號接收器的位置信息及其到標簽的距離及角度信息，計算出每個UWB標簽的實時三維位置，然后根據作業設備上所有UWB標簽的位置，實時計算出作業設備的實時位置及姿態數據，從而實現作業設備的室內定位。