[發(fā)明專利]一種空間精確定位的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810387519.8
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108801246B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張益銘;張佳寧;張道寧
• 申請（專利權(quán)）人: 北京凌宇智控科技有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 北京汲智翼成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11381
• 代理人: 陳曦;陳麗

1.一種空間精確定位的方法，其特征在于包括如下步驟：

通過外部定位設(shè)備相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用程序的開發(fā)接口，獲取手機(jī)上的傳感器信息，所述傳感器信息包括GPS數(shù)據(jù)、IMU數(shù)據(jù)、溫度濕度數(shù)據(jù)；

通過所述手機(jī)的GPS數(shù)據(jù)獲取所述手機(jī)的地理位置，得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣群痛牌切畔ⅲ瑢λ鐾獠慷ㄎ辉O(shè)備的慣導(dǎo)參數(shù)進(jìn)行初始化；

獲取所述外部定位設(shè)備的IMU數(shù)據(jù)；

將所述手機(jī)的IMU數(shù)據(jù)和所述外部定位設(shè)備的IMU數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理得到的IMU數(shù)據(jù)進(jìn)行慣導(dǎo)運(yùn)算，得到所述外部定位設(shè)備的位置信息和姿態(tài)信息；

通過所述手機(jī)的溫度濕度數(shù)據(jù)，獲得超聲波信號在空氣中的傳播速度，并將所述超聲波在空氣中的傳播速度發(fā)給所述外部定位設(shè)備，采用超聲波定位法計(jì)算所述外部定位設(shè)備的第二位置，根據(jù)所述外部定位設(shè)備的第二位置對所述外部定位設(shè)備的位置信息進(jìn)行校準(zhǔn)。

2.如權(quán)利要求1所述的空間精確定位的方法，其特征在于通過外部定位設(shè)備相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用程序的開發(fā)接口，獲取手機(jī)上的傳感器信息，包括如下步驟：

獲取外部定位設(shè)備相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用程序，安裝在手機(jī)上；

獲取手機(jī)上應(yīng)用程序的傳感器管理對象和要獲取傳感器信息的傳感器類型；

注冊監(jiān)聽器監(jiān)聽傳感器傳回的傳感器信息，并傳送到外部定位設(shè)備。

3.如權(quán)利要求1所述的空間精確定位的方法，其特征在于：

將手機(jī)上的傳感器信息和外部定位設(shè)備的IMU數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理得到的IMU數(shù)據(jù)采用如下公式求得：

；

其中，D為融合處理得到的IMU數(shù)據(jù)；D1為手機(jī)上的傳感器信息；為手機(jī)上的傳感器信息所占的權(quán)重；D2為外部定位設(shè)備的IMU數(shù)據(jù)；為外部定位設(shè)備的IMU數(shù)據(jù)所占的權(quán)重。

4.如權(quán)利要求1所述的空間精確定位的方法，其特征在于：

所述手機(jī)上的傳感器信息通過OTG數(shù)據(jù)線或者無線方式轉(zhuǎn)發(fā)給外部定位設(shè)備。

5.如權(quán)利要求1所述的空間精確定位的方法，其特征在于：

外部定位設(shè)備實(shí)時(shí)將獲得的手機(jī)發(fā)送的傳感器信息與獲取的自身的IMU數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，得到的IMU數(shù)據(jù)進(jìn)行慣導(dǎo)運(yùn)算。

6.如權(quán)利要求1所述的空間精確定位的方法，其特征在于根據(jù)獲取的超聲波在當(dāng)前條件下中的傳播速度，進(jìn)行空間位置的計(jì)算，包括如下步驟：

獲取信號發(fā)射裝置發(fā)送超聲波信號的初始時(shí)間和外部定位設(shè)備接收超聲波信號的時(shí)間，求得超聲波信號的傳播時(shí)間；

外部定位設(shè)備根據(jù)聲波信號的傳播時(shí)間和超聲波信號傳播過程中對應(yīng)的超聲波信號在空氣中的傳播速度，計(jì)算信號發(fā)射裝置和外部定位設(shè)備的距離。

7.一種空間精確定位系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的空間精確定位的方法，其特征在于包括處理器和存儲器；所述存儲器上存儲有可用在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如下步驟：

通過外部定位設(shè)備相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用程序的開發(fā)接口，獲取手機(jī)上的傳感器信息，所述傳感器信息包括GPS數(shù)據(jù)、IMU數(shù)據(jù)、溫度濕度數(shù)據(jù)；

通過所述GPS數(shù)據(jù)獲取所述手機(jī)的地理位置，得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣群痛牌切畔?，對所述外部定位設(shè)備的慣導(dǎo)參數(shù)進(jìn)行初始化；

獲取所述外部定位設(shè)備的IMU數(shù)據(jù)；

將所述手機(jī)上的IMU數(shù)據(jù)和所述外部定位設(shè)備的IMU數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理得到的IMU數(shù)據(jù)進(jìn)行慣導(dǎo)運(yùn)算，得到所述外部定位設(shè)備的位置信息和姿態(tài)信息；

通過所述手機(jī)的溫度濕度數(shù)據(jù)，獲得超聲波信號在空氣中的傳播速度，并將所述超聲波在空氣中的傳播速度發(fā)給所述外部定位設(shè)備，采用超聲波定位法計(jì)算所述外部定位設(shè)備的第二位置，根據(jù)所述外部定位設(shè)備的第二位置對所述外部定位設(shè)備的位置信息進(jìn)行校準(zhǔn)。