[发明专利]室内高精度多源无线定位系统

说明书

本发明提供了一种室内高精度多源无线定位系统，包括用户终端、锚节点、嵌入式网关和定位服务器；用户终端包括由用户手持的移动终端和随身携带的盲节点；锚节点包括多个UWB锚节点和多个ZigBee锚节点；嵌入式网关包括UWB嵌入式网关和ZigBee嵌入式网关；定位服务器为上位机。其中，UWB锚节点分布在室内角落，ZigBee锚节点部署在室内的走廊。本发明利用支持卫星定位与短距离无线定位的嵌入式多网融合代理网关和内置无线定位芯片的移动信息终端设备组建无线定位网络，构建室内高精度多源无线定位系统，并基于移动信息监控服务平台，由UWB网络覆盖的精确定位和ZigBee网络覆盖的粗定位构成定位网络，为移动终端提供空间四维定位信息。

技术领域

本发明涉及室内定位领域，具体涉及室内高精度多源无线定位系统。

背景技术

目前室外定位主要采用基于GPS、北斗的卫星定位为主、基于2G/3G/4G等移动公网的无线定位为补充的定位方式。然而卫星定位受终端所在环境影响较大，当用户在室内或在高大建筑物之间时，由于可见的卫星数量较少，定位精度将会大大降低，甚至无法完成定位。目前在室内或地下环境的无线定位技术主要基于WiFi和射频识别(RFID)技术，这两种定位技术具有各自的特点和定位方式，但也有各自的局限，如WiFi的定位精度达不到要求，RFID的有效距离很短，安装不便，适用范围单一，尚未形成针对典型应用场景的高精度、全覆盖室内定位方案。并且，目前室内外采用完全不同的定位技术，对室内外的定位应用无法进行平滑切换。

由于室内定位技术可以将移动作业过程中的位置、时间、现场信息等多维作业数据及时上传分析，有效提高作业效率，同时使定位系统具备极大的扩展性和适用性，可以广泛应用到电力系统变电站内的移动巡检，用于输电线路、杆塔的移动作业定位，并且可以灵活应用于各行业领域。因此，设计室内无盲区多源无线定位系统实现移动终端移动过程中的精确引导和定位，具有重要的实用价值和现实意义。

发明内容

针对现有室内定位技术存在的定位不准确的问题，本发明提供了一种室内高精度多源无线定位系统。

本发明采用以下的技术方案：

室内高精度多源无线定位系统，包括用户终端、锚节点、嵌入式网关和定位服务器；

用户终端包括由用户手持的移动终端和随身携带的盲节点；

锚节点包括多个UWB锚节点和多个ZigBee锚节点；

嵌入式网关包括UWB嵌入式网关和ZigBee嵌入式网关；

定位服务器为上位机；

移动终端分别与UWB锚节点和ZigBee锚节点无线连接，盲节点分别与UWB锚节点和ZigBee锚节点无线连接，UWB锚节点与UWB嵌入式网关无线连接，ZigBee锚节点与ZigBee嵌入式网关无线连接，UWB嵌入式网关和ZigBee嵌入式网关均与上位机有线连接；

其中，UWB锚节点分布在室内角落，ZigBee锚节点部署在室内的走廊。

优选地，所述移动终端为平板电脑，平板电脑内装有GPS定位单元，平板电脑具有无线网络通信、移动网络通信和蓝牙通信功能。

优选地，所述盲节点包括精确定位单元和粗定位单元，精确定位单元包括Bluetooth模块和UWB测距模块，粗定位单元包括CC2530无线通信模块与惯性传感器。

本发明具有的有益效果是：

本发明将定位、授时、通信等功能智能融合为一体，利用支持卫星定位与短距离无线定位的嵌入式多网融合代理网关和内置无线定位芯片的移动信息终端设备组建无线定位网络，构建室内高精度多源无线定位系统，并基于移动信息监控服务平台，由UWB网络覆盖的精确定位和ZigBee网络覆盖的粗定位构成定位网络，为移动终端提供空间四维定位信息。