[发明专利]一种基于伪卫星技术的室内外无缝定位方法与系统

说明书

本发明公开一种基于伪卫星技术的室内外无缝定位方法与系统，通过将伪卫星发射端改为一个收发系统，可以在室内定位的同时接收外部卫星信号，使得室内定位和室外定位相结合，系统还新增了一个参考发射端，通过求得与室内目标的距离和夹角，从而辅助测算出室外位置。本发明可以实现灵活的室内外定位切换，由于伪卫星电文和天上卫星高度相似，不影响接收机的正常捕获，无论定位目标在室内还是室外都能正常接收信号，因此不需要额外设计专用接收机且不用切换室内外模式，系统技术实现简单，且算法实现容易，可控性强。

技术领域

本发明涉及室内定位技术领域，具体涉及一种基于伪卫星技术的室内外 无缝定位方法与系统。

背景技术

对于卫星定位系统而言，接收机只要在任意位置能够捕获到4颗以上的 GPS卫星信号，就能完成定位。但是，由于卫星信号的特性导致其信号很难 完全穿透阻挡物，因此在一些封闭环境下，如地下停车场、隧道以及商场等 室内场景中，GPS接收天线被阻隔，往往只能捕获到微弱的信号，甚至跟踪 不到4颗以上的卫星，这对定位的稳定性和精度都造成了巨大的影响。为此， 室内定位技术是当前研究开发的热点，而目前在研发或投入使用的室内定位 系统，大多是独立于卫星导航系统进行，如采用超宽带技术、RFID、蓝牙技 术以及Wifi定位等。但由于采用的技术与GPS系统存在很大的差异性，因此 室内定位往往会独立于卫星定位存在，这样带来的问题就是，当用户在活动 中发生了室内外场景的转换时，不能够马上切换定位方式来应对新的场景， 这在需要进行连续定位的应用中，会带来很多的问题。比如需要在多隧道地 段对目标车辆进行实时监控，对车辆进入地下停车场的实时定位等，如果仅 靠GPS定位系统很难保证对室内环境下的定位稳定性和准确性；而在室内环 境下采用其他系统单独定位，又很难保证定位的连续性和便捷性。

发明内容

本发明所要解决的是现有室内定位方法无法实现室内外的无缝定位的问 题，提供一种基于伪卫星技术的室内外无缝定位方法与系统。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于伪卫星技术的室内外无缝定位系统，由伪卫星接收端即待定位 用户、参考发射端、至少三个伪卫星模拟收发端、以及主控端组成；其中每 个伪卫星模拟收发端均由卫星信号接收机和卫星信号模拟器组成；伪卫星模 拟收发端和参考发射端分别设置在室内的不同位置上，且伪卫星模拟收发端 和参考发射端的三维位置坐标已知；伪卫星模拟收发端的卫星信号接收机的 输入端与天上卫星连接，伪卫星模拟收发端的卫星信号接收机的输出端与主 控端的输入端连接，主控端的输出端连接伪卫星模拟收发端的卫星信号模拟 器的输入端，伪卫星模拟收发端的卫星信号模拟器的输出端连接伪卫星接收 端的输入端；参考发射端的输出端也连接伪卫星接收端的输入端；伪卫星接 收端的输出端连接主控端的输入端。

上述系统中，伪卫星模拟收发端的卫星信号接收机安置在室外，卫星信 号模拟器安置在室内。

上述室内外无缝定位系统所实现的一种基于伪卫星技术的室内外无缝定 位方法，其特征是，包括步骤如下：

步骤1、每个伪卫星模拟收发端的卫星信号接收机分别接收天上卫星的 卫星信号，对该卫星信号进行捕获跟踪，并将捕获跟踪获得的载噪比传送回 主控端；

步骤2、主控端基于每个伪卫星模拟收发端的卫星信号接收机所传送的 载噪比，为每个伪卫星模拟收发端的卫星信号模拟器分配一颗捕获到的天上 卫星；

步骤3、每个伪卫星模拟收发端的卫星信号模拟器根据分配天上卫星， 解调所分配天上卫星的卫星信号，并计算得到该伪卫星模拟收发端与所分配 天上卫星的伪距和水平夹角；在复制的原星历基础上将计算出伪卫星模拟收 发端与所分配天上卫星的伪距和水平夹角添加进去，经过调制后生成伪卫星 信号并发射；

步骤4、参考发射端直接对给定的备用天上卫星的卫星信号进行模拟， 生成伪卫星信号并发射；