[发明专利]一种室内外定位系统及其定位方法

权利要求书

1.一种室内外定位系统，其特征在于，包括：

便携设备（110），其设置于建筑物内固定或移动的标识物上，用于发射射频信号；

接收定位设备（120），包括数据库，所述数据库包括当前建筑物的室内地图；所述接收定位设备（120）设置于建筑物外，用于接收所述便携设备（110）发射的射频信号，根据所述射频信号计算所述便携设备（110）位于当前建筑物的室内地图上的坐标，并发送计算出的坐标；

终端服务器（130），用于接收所述接收定位设备（120）发送的坐标，调用当前建筑物的室内地图、以及GPS或北斗卫星所测得的当前建筑物的室外地图，根据所述室内地图和所述室外地图的比例关系，将接收到的室内地图上的坐标转换为室外地图上的坐标。

2.根据权利要求1所述的室内外定位系统，其特征在于，所述便携设备（110）包括第一天线组，所述第一天线组包括一个用于发射电场信号的天线和一个用于发射磁场信号的天线；

所述接收定位设备（120）还包括用于接收所述第一天线组发射的射频信号的第二天线组，所述第二天线组包括一个水平极化的天线、一个垂直极化的天线和一个径向极化的天线。

3.根据权利要求2所述的室内外定位系统，其特征在于，所述接收定位设备（120）分析接收到的射频信号的振幅和/或相位差，根据无线电波在自由空间传播的距离随振幅变化的关系和/或距离随相位差变化的关系，计算其与所述便携设备（110）之间的距离，并通过三点定位原理得到所述便携设备（110）位于当前建筑物的室内地图上的坐标。

4.根据权利要求1所述的室内外定位系统，其特征在于，所述系统还包括：

显示装置（140），其与所述终端服务器（130）连接，用于显示所述便携设备（110）在当前建筑物的室外地图上的坐标，或者显示所述便携设备（110）在当前建筑物的室内地图上的坐标、在当前建筑物室内的运动轨迹以及在室外地图上的坐标。

5.根据权利要求1所述的室内外定位系统，其特征在于，所述便携设备（110）在当前建筑物的室内地图和室外地图上的坐标为三维坐标。

6.根据权利要求1所述的室内外定位系统，其特征在于，所述便携设备（110）在当前建筑物的室内地图和室外地图上的坐标为包含三维变量、定位时间变量和绝对海拔高度变量的五维坐标。

7.根据权利要求1所述的室内外定位系统，其特征在于，所述系统包括多个所述便携设备（110），每个所述便携设备（110）发射具有固定频率的射频信号，且各个所述便携设备（110）发射的射频信号的固定频率不相同。

8.一种室内外定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、设置于建筑物内固定或移动的标识物上的便携设备（110）发射射频信号；

S2、设置于建筑物外的接收定位设备（120）接收所述射频信号，根据所述射频信号计算所述便携设备（110）位于当前建筑物的室内地图上的坐标，并将计算出的坐标发送到终端服务器（130）；

S3、终端服务器（130）调用当前建筑物的室内地图、以及GPS或北斗卫星所测得的当前建筑物的室外地图，根据当前建筑物的室内地图和室外地图的比例关系，将接收到的室内地图上的坐标转换为室外地图上的坐标。

9.根据权利要求1所述的室内外定位方法，其特征在于，所述步骤S2包括步骤：

S21、设置于建筑物外的接收定位设备（120）通过第二天线组接收所述射频信号；

S22、所述接收定位设备（120）分析接收到的射频信号的振幅和/或相位差，根据距离随振幅变化的关系和/或距离随相位差变化的关系，计算其与所述便携设备（110）之间的距离；

S23、所述接收定位设备（120）基于三点定位原理，根据其与所述便携设备（110）之间的距离、其与当前建筑的距离，以当前建筑为基准，计算所述便携设备（110）位于当前建筑物的室内地图上的坐标。

10.根据权利要求1所述的室内外定位方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：

S4、显示装置（140）显示所述便携设备（110）在当前建筑物的室外地图上的坐标，或者显示所述便携设备（110）在当前建筑物的室内地图上的坐标、在当前建筑物室内的运动轨迹以及在室外地图上的坐标。