[发明专利]一种可用于室内的定位系统及定位方法

说明书

本发明公开了一种可用于室内的定位系统及定位方法，方法包括：第一步测定LBS基站坐标：利用室外环境可以使用GNSS信号定位的特点获取移动终端GNSS坐标，移动终端向定位服务中心发送定位请求报文，定位服务中心向移动终端发送定位报文，移动终端回复定位报文回文，计算定位报文回文，得到移动终端到LBS基站的伪距，利用伪距和移动终端的GNSS坐标计算LBS基站坐标；第二步计算移动终端坐标：移动终端发出定位请求报文，定位服务中心向移动终端发出定位报文，移动终端和WPS基站收到定位报文向定位服务中心发送定位报文回文，比较计算移动终端和WPS基站的定位报文回文得出移动终端到LBS基站伪距，利用移动终端到LBS基站伪距和LBS基站坐标，计算得出移动终端的坐标。

技术领域

本发明涉及目标定位技术，具体涉及一种可用于室内的定位系统及定位方法。

背景技术

人们出行越来越离不开电子地图、定位和导航服务。

早期的无线电定位系统，如罗兰系统、子午仪导航系统，以及中国的长河系统等主要应用于海防和航运，目前早已经被全球卫星定位系统GNSS(Global NavigationSatellite System)淘汰。目前可用的广域定位服务系统包括GPS、BDS、GLONASS、GALILEO、IRNSS和QZSS等6大卫星导航系统。GPS、BDS、GLONASS、GALILEO已经实现全球覆盖。

GNSS定位过程中，终端同时跟踪多颗卫星，同时收到多颗卫星的定位报文，终端选择信号比较好的至少4颗星的信号进行解算，计算本地坐标。为了提高GNSS系统的定位精度，人们提出了差分定位方法，消除公共误差和公共参数达到提高定位精度的目的。GNSS定位过程中，存在着三部分误差。第一部分是对移动终端都存在的，如，卫星钟误差、星历误差、电离层误差、对流层误差等；第二部分为传播延迟误差，这部分误差不能由移动终端测量或由校正模型来计算；第三部分是移动终端固有的误差，例如内部噪声、通道延迟、多径效应等。利用差分技术，第一部分误差完全可以消除，第二部分误差大部分可以消除，其主要取决于基准接收机和移动终端的距离，第三部分误差则无法消除。

所谓差分定位，工作原理就是通过在一定的区域范围内，在地面已知控制点上架设一个GPS基准站，GPS基准站实时的记录GPS定位信息，通过与地面已知控制点的实际坐标值做比对处理，以解算得到测区移动站的修正量，将这个修正量发给移动终端，修正移动终端的测量值以得到更精准的测量值。差分技术还包括单差法、双差法、三差法，根据基站发送的信息又可以分为位置差分、伪距差分、载波相位差分等，这些方法的目的都是为了消除前文所述三部分误差中的第一部分和第二部分误差，提高定位精度。

除了GNSS系统，各国还开发出了辅助定位服务系统A-GPS，伪卫星定位、蜂窝网络定位(LBS，Location Based Service)。由于室内定位不能直接使用卫星信号，各企业对具有定位系统的研发投入比较大，开发出了可用于局域定位的UWB定位、红外线(IR)定位、Bluetooth定位、RFID定位、ZigBee定位、WiFi定位、超声波定位等方法。这些方法各有优缺点：

UWB在施工监控领域有很多优点：1).UWB技木抗干扰能力强，在室内、室外以及墙体附近的定位都变得切实可行；2).当有四个或者更多的不同高度的接收器时可以得到三维的精确定位，不同高度的接收器数量多，定位精度越高；3).UWB技术数据传输率高，定位的延迟时间远小于蓝牙定位、WiFi定位等其他的室内定位技术。

UWB的缺点是：1).需要有完善的定位网络，而且在任何一个定位点上都需要有3个定位基站的支持，如果基站的数量降低会大大的影响定位的精度；2).不能有遮挡无线电发射的障碍物；3).UWB定位的基础是基站需要同步，即使轻微的网络不同步也会导致定位精度出现比较大的偏差。

红外线技术室内定位具有相对较高的室内定位精度。但是，由于光线不能穿过障碍物，使得红外射线仅能视距传播，容易受其他灯光干扰，并且红外线的传输距离较短，使其室内定位的效果很差。