[發明專利]一種利用北斗導航定位的裝置及方法

有效

• 申請號: 202010406490.0
• 申請日: 2020-05-14
• 公開（公告）號: CN111538061B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 陳新;肖志偉;呂冰冰;江巒;陳路;楊睿;鄒功鋒
• 申請（專利權）人: 湖南國天電子科技有限公司
• 主分類號: G01S19/49
• 分類號: G01S19/49;G01C21/18;G01C21/16
• 代理公司: 長沙大珂知識產權代理事務所(普通合伙) 43236
• 代理人: 伍志祥

本發明公開了一種利用北斗定位導航的裝置及方法，裝置內置功能模塊包括主控模塊、定位與導航模塊、語音識別與信息存儲模塊、通信與供電模塊、語音導航模塊和信號處理模塊。接收用戶語音導航需求指令后，定位與導航模塊接收用戶定位坐標并將位置信息傳遞給主控模塊，信號處理模塊接收主控模塊傳遞來的定位坐標根據數據層地圖數據構建導航路線，通信與供電模塊將導航路線傳遞給主控模塊后將導航路線通過語音導航模塊傳遞給用戶。本裝置定位精度高、體積小、便于攜帶，導航算法可以計算用戶所處地理位置及滾轉、俯仰、偏航等姿態信息，通過動態調整更新用戶所處地理位置及運動加速度等參數，能夠提高定位系統導航裝置及方法的精度和可靠性。

技術領域

本發明涉及定位導航技術領域，尤其涉及一種利用北斗導航定位的裝置及方法。

背景技術

隨著我國社會與經濟的持續發展，人民群眾生活水平的不斷提高，以及交通運輸業的快速發展，我國私家轎車、營運車輛等機動車數量保持持續快速增長趨勢。根據數據統計顯示，2016年底全國機動車數量3.27億輛，比上一年增加了1200萬輛。機動車數量的增多，帶來的各種社會問題也越來越多，車輛駕駛人員不遵守道路交通安全法的違法行為處處可見，如超速、隨意變道、長時間占用超車道、應急車道、隨意停車等，由此帶來了交通擁堵以及造成各類交通事故的發生，給城市應急救援帶來了極大困難，也給人民群眾生命財產帶來巨大的損失。基于這種現象和原因，有必要使用有效的技術手段，加強對營運車輛駕駛行為的管控，解決交通執法難題，提高管理效率。而目前市面上的車輛監控和導航類產品一般采用的是美國的GPS，單純的GPS定位民用精度一般在十米級，難以滿足一些高精度的位置應用，加上缺乏高精度的電子地圖數據支持，嚴重制約著交通管理部門對車輛監管能力的提升，更加無法滿足交通管理部門日益增長的對車輛精細化管理的需求。因此，對基于北斗的亞米級高精度車道級導航系統的研究是目前交通行業需求最為迫切。

發明內容

本發明的目的在于提供一種定位精度高、體積小、便于攜帶，導航軟件穩定實用，界面設計人性化適用于政府、地質、軍警等國家安全的行業的利用北斗導航定位的裝置及方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種利用北斗定位導航方法，所述方法包括以下步驟：

1)語音識別與信息存儲模塊用于接收用戶語音導航需求指令，定位與導航模塊接收用戶定位坐標，并將位置信息傳遞給主控模塊；

2)所述主控模塊將所述位置信息通過通信與供電模塊傳遞給信號處理模塊，所述信號處理模塊根據數據層地圖數據構建導航路線；

3)所述信號處理模塊將所述導航路線傳遞給所述主控模塊；

4)所述主控模塊將導航路線通過語音導航模塊傳遞給用戶，為用戶進行路線導航；

所述定位與導航模塊導航算法包括以下步驟：

S1：采用北斗定位模塊測量北速度誤差δv_n、東速度誤差δv_e、下速度誤差δv_d、橫滾誤差δΦ、俯仰誤差δθ和偏航誤差δψ；采用射頻天線模塊測量緯度誤差經度誤差δλ、橢球高度誤差δh；采用加速度傳感器模塊測量加速度偏差δb_x、δb_y和δb_z，以及陀螺偏差δd_x、δd_y和δd_z；

S2：構建一階高斯-馬爾可夫的模型：

其中F是動態矩陣，δx是誤差狀態矢量，G是成形矩陣，u是白噪聲矢量，

S3：構建定位模型：z＝Hδx+v，進行精確定位；

其中z為測量矢量，H為設計矩陣，δx是誤差狀態矢量，v為測量噪聲矢量，