一種基于移動(dòng)終端gps的室內(nèi)定位系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及室內(nèi)GPS定位領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于移動(dòng)終端的室內(nèi)定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002] GPS定位是依據(jù)天線接收衛(wèi)星信號(hào)完成的，一般而言，搜索到的衛(wèi)星越多，GPS定 位精度就越高。然后，對(duì)于室內(nèi)而言，衛(wèi)星信號(hào)很難穿越厚重的墻壁，故置于室內(nèi)的GPS天 線搜索到的衛(wèi)星信號(hào)較弱，導(dǎo)致室內(nèi)的GPS定位精度很低。
[0003] 基于Android平臺(tái)以相對(duì)坐標(biāo)的方式研宄室內(nèi)GPS定位，一方面因?yàn)锳ndroid平 臺(tái)開(kāi)源性強(qiáng)，應(yīng)用較廣，實(shí)用性強(qiáng)；另一方面，室內(nèi)定位現(xiàn)在采取的方式主要是是網(wǎng)絡(luò)定位， 對(duì)于沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)和GPS定位信號(hào)較弱的盲區(qū)，基于GPS的室內(nèi)相對(duì)定位方法可實(shí)現(xiàn)盲區(qū)精確 定位，為無(wú)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的室內(nèi)盲區(qū)提供過(guò)渡定位方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明基于室內(nèi)GPS信息較弱的情況提供了一種基于移動(dòng)終端的室內(nèi)定位系統(tǒng) 及方法，解決了室內(nèi)GPS定位不精確的問(wèn)題。
[0005] 一種基于移動(dòng)終端GPS的室內(nèi)定位系統(tǒng)，其特征在于：包括室外定位的GPS模塊以 及用于室內(nèi)定位的Android移動(dòng)終端，
[0006] 所述GPS模塊設(shè)置在一數(shù)據(jù)采集模塊上，在該數(shù)據(jù)采集模塊上還設(shè)有方位傳感器 模塊以及測(cè)距模塊；所述GPS模塊獲取第一定位點(diǎn)的經(jīng)煒度坐標(biāo)，所述方位傳感器和測(cè)距 模塊用于獲取第二定位點(diǎn)的平面坐標(biāo)和兩點(diǎn)間的直線距離；
[0007] 所述移動(dòng)終端包括控制模塊、經(jīng)煒度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換平面坐標(biāo)模塊、室內(nèi)相對(duì)定位模塊、 平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換經(jīng)煒度坐標(biāo)模塊以及室內(nèi)分布繪制模塊；所述控制模塊用于保存數(shù)據(jù)采集端 的采集數(shù)據(jù)，所述經(jīng)煒度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換平面坐標(biāo)模塊用于將第一定位點(diǎn)的經(jīng)煒度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為平 面坐標(biāo)，所述室內(nèi)相對(duì)定位模塊根據(jù)第一定位點(diǎn)的平面坐標(biāo)及其與第二定位點(diǎn)的相對(duì)位置 關(guān)系，確定第二定位點(diǎn)的平面坐標(biāo)，并根據(jù)室內(nèi)待測(cè)點(diǎn)與第二定位的相對(duì)位置關(guān)系，獲取室 內(nèi)待測(cè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)，所述平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換經(jīng)煒度坐標(biāo)模塊用于將所述室內(nèi)相對(duì)定位模塊獲 取的室內(nèi)待測(cè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為經(jīng)煒度坐標(biāo)；所述室內(nèi)分布繪制模塊根據(jù)室內(nèi)待測(cè)點(diǎn)的 經(jīng)煒度坐標(biāo)繪制室內(nèi)分布。
[0008] 所述數(shù)據(jù)采集模塊與所述移動(dòng)終端采用無(wú)線通訊。
[0009] 所述第一定位點(diǎn)位于室外，所述第二定位點(diǎn)位于室內(nèi)與室外的臨界點(diǎn)。
[0010] 所述測(cè)距模塊為RRC射頻測(cè)距模。
[0011] 一種基于移動(dòng)終端GPS的室內(nèi)定位方法，其特征在于，包括：
[0012] 在室外選取第一定位點(diǎn)并通過(guò)GPS模塊獲取該第一定位點(diǎn)的經(jīng)煒度坐標(biāo)；
[0013] 將第一定位點(diǎn)的經(jīng)煒度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為以第一定位點(diǎn)為原點(diǎn)的第一平面坐標(biāo)系下的 平面坐標(biāo)；
[0014] 在室外與室內(nèi)的臨界點(diǎn)選取第二定位點(diǎn)，并獲取第二定位點(diǎn)的平面坐標(biāo)；
[0015] 對(duì)第一平面坐標(biāo)系進(jìn)行平移，建立以第二定位點(diǎn)的平面坐標(biāo)為原點(diǎn)的第二平面坐 標(biāo)系；
[0016] 根據(jù)室內(nèi)待測(cè)點(diǎn)與第二定位點(diǎn)的方位角及直線距離，獲得每個(gè)待測(cè)點(diǎn)在第二平面 坐標(biāo)系下的平面坐標(biāo)；
[0017] 根據(jù)第二平面坐標(biāo)系的偏移量得到每個(gè)待測(cè)點(diǎn)在第一平面坐標(biāo)系下的平面坐 標(biāo)；
[0018] 將各分布待測(cè)點(diǎn)在第一平面坐標(biāo)系下的平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為經(jīng)煒度坐標(biāo)；
[0019] 繪制各待測(cè)點(diǎn)的分布圖。
[0020] 所述第一定位點(diǎn)的經(jīng)煒度坐標(biāo)通過(guò)高斯-克呂斯投影成大地平面坐標(biāo)，平面投影 公式如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于移動(dòng)終端GPS的室內(nèi)定位系統(tǒng)，其特征在于：包括室外定位的GPS模塊以 及用于室內(nèi)定位的移動(dòng)終端， 所述GPS模塊設(shè)置在一數(shù)據(jù)采集模塊上，在該數(shù)據(jù)采集模塊上還設(shè)有方位傳感器模塊 以及測(cè)距模塊；所述GPS模塊獲取第一定位點(diǎn)的經(jīng)煒度坐標(biāo)，所述方位傳感器和測(cè)距模塊 用于獲取第二定位點(diǎn)的平面坐標(biāo)與兩定位點(diǎn)的直線距離； 所述移動(dòng)終端包括控制模塊、經(jīng)煒度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換平面坐標(biāo)模塊、室內(nèi)相對(duì)定位模塊、平面 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換經(jīng)煒度坐標(biāo)模塊以及室內(nèi)分布繪制模塊；所述控制模塊用于保存數(shù)據(jù)采集端的采 集數(shù)據(jù)，所述經(jīng)煒度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換平面坐標(biāo)模塊用于將第一定位點(diǎn)的經(jīng)煒度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為平面坐 標(biāo)，所述室內(nèi)相對(duì)定位模塊根據(jù)第一定位點(diǎn)的平面坐標(biāo)和第二定位點(diǎn)的平面坐標(biāo)獲取室內(nèi) 待測(cè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)，所述平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換經(jīng)煒度坐標(biāo)模塊用于將所述室內(nèi)相對(duì)定位模塊獲取 的室內(nèi)待測(cè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為經(jīng)煒度坐標(biāo)；所述室內(nèi)分布繪制模塊根據(jù)室內(nèi)待測(cè)點(diǎn)的經(jīng) 煒度坐標(biāo)在地圖上繪制室內(nèi)分布。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集模塊與所述移動(dòng)終端采用 無(wú)線通訊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述的第一定位點(diǎn)位于室外，所述第二定 位點(diǎn)位于室內(nèi)與室外的臨界點(diǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述的測(cè)距模塊為RRC射頻測(cè)距模塊。
5. -種基于移動(dòng)終端GPS的室內(nèi)定位方法，其特征在于，包括： 在室外選取第一定位點(diǎn)并通過(guò)GPS模塊獲取該第一定位點(diǎn)的經(jīng)煒度坐標(biāo)； 將第一定位點(diǎn)的經(jīng)煒度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為以第一定位點(diǎn)為原點(diǎn)的第一平面坐標(biāo)系下的平面 坐標(biāo)； 在室外與室內(nèi)的臨界點(diǎn)選取第二定位點(diǎn)，通過(guò)第一定位點(diǎn)與第二定位點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān) 系，獲取第二定位點(diǎn)的平面坐標(biāo)； 對(duì)第一平面坐標(biāo)系進(jìn)行平移，建立以第二定位點(diǎn)的平面坐標(biāo)為原點(diǎn)的第二平面坐標(biāo) 系； 根據(jù)室內(nèi)待測(cè)點(diǎn)與第二定位點(diǎn)的方位角及直線距離，獲得每個(gè)待測(cè)點(diǎn)在第二平面坐標(biāo) 系下的平面坐標(biāo)； 根據(jù)第二平面坐標(biāo)系的偏移量得到每個(gè)待測(cè)點(diǎn)在第一平面坐標(biāo)系下的平面坐標(biāo)； 將各分布待測(cè)點(diǎn)在第一平面坐標(biāo)系下的平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為經(jīng)煒度坐標(biāo)； 繪制個(gè)待測(cè)點(diǎn)的分布圖。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一定位點(diǎn)的經(jīng)煒度坐標(biāo)通過(guò)高 斯-克呂斯投影成大地平面坐標(biāo)，平面投影公式如下：
其中參數(shù)\為子午弧長(zhǎng)，
且B為定位點(diǎn)的煒度，L為定位點(diǎn)的經(jīng)度，U為中央子午線的經(jīng)度，1 =L-h為經(jīng)度差，a為橢球長(zhǎng)半軸，b為橢球短半軸，e為第一偏心率
由此將第一定位點(diǎn)的經(jīng)煒度坐 標(biāo)轉(zhuǎn)換為大地平面坐標(biāo)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于移動(dòng)終端GPS的室內(nèi)定位系統(tǒng)及方法，其中系統(tǒng)包括室外定位的GPS模塊以及用于室內(nèi)定位的移動(dòng)終端，GPS模塊設(shè)置在一數(shù)據(jù)采集模塊上，在該數(shù)據(jù)采集模塊上還設(shè)有方位傳感器模塊以及測(cè)距模塊；移動(dòng)終端包括控制模塊、緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換平面坐標(biāo)模塊、室內(nèi)相對(duì)定位模塊以及室內(nèi)分布繪制模塊；控制模塊用于發(fā)送控制命令和保存數(shù)據(jù)采集端的數(shù)據(jù)，室內(nèi)相對(duì)定位模塊用于獲取室內(nèi)待測(cè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)，平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換經(jīng)緯度坐標(biāo)模塊用于將室內(nèi)相對(duì)定位模塊獲取的室內(nèi)待測(cè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為經(jīng)緯度坐標(biāo)。本發(fā)明利用精確GPS點(diǎn)和兩套坐標(biāo)系的相對(duì)關(guān)系，獲取室內(nèi)任意點(diǎn)的GPS定位信息，可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)盲區(qū)精確GPS定位，為無(wú)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的室內(nèi)盲區(qū)提供過(guò)渡定位方法。
【IPC分類】G01S19-46
【公開(kāi)號(hào)】CN104777501
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510184087
【發(fā)明人】李冰, 虞娟, 錢(qián)鑫海, 李雪雪, 李艷, 張紫微, 俞凱, 田洋, 陳帥, 董乾, 劉勇, 趙霞, 王剛
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年4月17日