[發明專利]一種用于移動終端的高精度定位方法

在審

• 申請號: 201710687879.5
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107478221A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 黃潤芳
• 申請（專利權）人: 黃潤芳
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01S19/41;G01S19/47
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于獲取目標設備精確位置、速度和姿態的定位導航系統，基于短基線衛星實時差分、慣性傳感器、攝像頭多傳感器融合和無線寬帶數據通信技術，其特征在于：該系統包括移動終端導航裝置（1-1）和GNSS基準站（1-2），移動終端導航裝置（1-1）安裝在目標設備上， GNSS基準站（1-2）安裝在固定設備上，事先已經獲得自己的高精度位置數據以及ID，其中：

GNSS基準站（1-2）包括一個GNSS基準站接收單元（1-3），負責產生差分數據，差分數據包含偽距觀測值和載波相位觀測值、質量因子，還包含基準站位置和基準站ID；

GNSS基準站（1-2）還包括一個寬帶無線數據通信單元（1-4），負責把差分數據發送給終端導航裝置（1-1）；

移動終端導航裝置（1-1）包括攝像頭（1-5），獲取周圍環境圖像，并發送給圖像處理單元（1-8），圖像處理單元（1-8）負責分析圖像數據，提取并匹配圖像中的特征點，把特征點信息送入導航融合單元（1-11）；

移動終端導航裝置（1-1）還包括慣性傳感器單元（1-6），測量陀螺儀和加速度計數據，并把數據送入導航融合單元（1-11）；

移動終端導航裝置（1-1）還包括衛星信號接收單元（1-7），負責接收GNSS衛星導航信號和星基廣域增強系統的信號，獲得的數據包括移動端載波相位和偽距觀測量、星歷數據、以及星基廣域差分數據，并將其送入差分解算單元（1-9）；

移動終端導航裝置（1-1）還包括差分數據接收單元（1-10），負責接收基準站發送的基準站位置、基準站ID、其偽距觀測值和載波相位觀測值以及質量因子，并轉送給差分解算單元（1-9），差分解算單元（1-9）負責利用差分算法計算出移動終端的差分位置和速度信息，并發給導航融合單元（1-11）。

2.根據權利1所述的系統，其特征在于：慣性傳感器單元（1-6），包含陀螺儀和加速度計。

3.根據權利1所述的系統，其特征在于：寬帶無線數據通信單元（1-4），可以使用無線4G的數據網絡，也可使用其他寬帶通信技術。

4.根據權利3所述的系統，其特征在于：GNSS基準站（1-2）向移動終端導航裝置（1-1）發送差分數據的方式有兩種形式：通過廣播方式向移動終端導航裝置（1-1）傳輸數據，或者移動終端導航裝置（1-1）根據需求主動請求后，GNSS基準站（1-2）再傳輸相應的差分數據。

5.根據權利1所述的系統，其特征在于：差分數據接收單元（1-10）接收一個或者兩個以上基準站差分數據，差分解算單元（1-9）根據基準站的ID數量分別執行單基站差分算法或者多基站差分融合算法。

6.根據權利1所述的系統，其特征在于：當差分解算單元（1-9）可以解算出移動終端的差分位置和速度信息時，導航融合單元（1-11）使用移動終端的差分位置和速度信息、IMU數據和周圍圖像特征點信息進行數據融合，計算出移動終端當前時刻的位置、速度和姿態數據；當差分解算單元（1-9）無法解算移動終端的差分位置和速度信息時，導航融合單元（1-11）依靠最近一次的位置、速度和姿態信息，并融合當前時刻觀測到IMU數據和周圍圖像特征點信息來計算移動終端當前時刻的高精度位置、速度和姿態數據。