[发明专利]一种基于互同步的室内伪卫星双点定位系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于互同步的室内伪卫星双点定位系统及方法，包括两个伪卫星和北斗/GPS导航用户接收机；两个伪卫星均包括北斗/GPS信号接收机、定位信号发射机、发射天线、接收天线和供电模块；每个伪卫星的北斗/GPS信号接收机分别接收自身和另外一个伪卫星的北斗/GPS导航信号，解算出卫星号和伪距信息，并传输给自身的定位信号发射机；每个伪卫星的定位信号发射机解算出两个伪卫星定位信号发射机的钟差；调整各自的时钟；并模拟再生北斗/GPS导航信号发射至服务区域；北斗/GPS导航用户接收机接收两个伪卫星模拟再生的北斗/GPS导航信号，解算出两个伪卫星的卫星号和两个伪卫星的伪距信息，计算出分别到第一伪卫星的发射天线和第二伪卫星的发射天线的距离。

技术领域

本发明涉及室内和隧道定位领域，特别是一种基于互同步的室内伪卫星双点系统及方法。

背景技术

目前，室内定位的需求越来越迫切，人们希望能够在大型商场、公共场所、较长的高速隧道等知道自身所在的位置，并且能够快速的到达目的地。

以北斗和GPS为代表的卫星导航系统应用越来越广泛，并且已经成为智能手机、车载导航仪等必不可少的功能。然而，卫星导航信号因建筑物的遮挡效应，无法穿透建筑物墙壁，从而使卫星导航接收机失去定位功能。

基于上述原因，需要一种兼容北斗和GPS导航信号的伪卫星系统，可在智能手机、车载导航仪等配置的北斗/GPS导航芯片软硬件模块不变动的条件下，当北斗/GPS用户机位于两个伪卫星发射机之间的连线上时，可实现室内定位。

发明内容

本发明的目的是：提供一种基于互同步的室内伪卫星双点定位系统及方法，可在智能手机、车载导航仪等北斗/GPS芯片软硬件模块不变动的条件下，实现室内定位。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于互同步的室内伪卫星双点定位系统，包括：第一伪卫星、第二伪卫星和北斗/GPS导航用户接收机；其特征在于，所述的第一伪卫星和第二伪卫星均包括北斗/GPS信号接收机、定位信号发射机，发射天线、接收天线和供电模块；

每个伪卫星的北斗/GPS信号接收机分别通过各自的接收天线接收自身模拟再生的和另外一个伪卫星模拟再生的北斗/GPS导航信号，根据北斗/GPS导航信号解算出卫星号和伪距信息，将卫星号和伪距信息传输给自身的定位信号发射机；

每个伪卫星的定位信号发射机根据卫星号和伪距信息解算出两个伪卫星定位信号发射机的钟差；使用该钟差分别调整各自定位信号发射机的时钟；并模拟再生北斗/GPS导航信号，将模拟再生的北斗/GPS导航信号通过发射天线发射至服务区域；

北斗/GPS导航用户接收机接收两个伪卫星模拟再生的北斗/GPS导航信号，根据北斗/GPS导航信号解算出两个伪卫星的卫星号和两个伪卫星的伪距信息，并使用双点定位处理方法根据两个伪卫星的卫星号和两个伪卫星的伪距信息计算出北斗/GPS导航用户接收机分别到第一伪卫星的发射天线和第二伪卫星的发射天线的距离。

其中，所述的定位信号发射机包括通信模块、北斗/GPS数据仿真模块、时钟同步模块、室内北斗/GPS导航信号生成模块和定位信号发射模块；通信模块用于接收北斗/GPS信号接收机通过串口输出的卫星号和伪距信息，将卫星号和伪距信息输出至时钟同步模块；时钟同步模块根据卫星号和伪距信息解算出钟差，通过钟差进行时钟调整，并根据钟差计算出时钟偏移率；北斗/GPS数据仿真模块将卫星号、周内秒、周计数、时钟偏差、时钟偏移和计算得到的时钟偏移率模拟仿真成室外的北斗/GPS卫星导航系统的信号参数，将该信号参数输出至室内北斗/GPS导航信号生成模块；室内北斗/GPS导航信号生成模块根据信号参数模拟再生北斗/GPS导航信号，将模拟再生的北斗/GPS导航信号输出至定位信号发射模块；定位信号发射模块将模拟再生的北斗/GPS导航信号经发射天线发射至服务区域。