[发明专利]协助室内导航的分布式气压计网络

说明书

一种导航设备包括压力传感器、无线电装置、包括程序指令的存储器以及控制器，所述控制器可操作地被连接到所述压力传感器、无线电装置和存储器，并且所述控制器被配置成执行所述程序指令以：（i）从多个信标中的参考信标接收至少一个信号，（ii）基于所接收到的至少一个信号而确定参考关系曲线校正，以及（iii）基于所述参考关系曲线校正以及来自压力传感器的信号而确定导航设备的高度。

本申请要求2013年3月15日提交的、序列号为61/792,166的美国临时申请的优先权权益，所述美国临时申请的公开内容作为一个整体通过引用结合到本文中。

技术领域

本公开内容涉及用于确定高度的方法和系统，并且具体地涉及一种将高度计校准到参考压力以供室内导航系统使用的方法和系统。

背景技术

高度计被用于确定在参考平面、通常为平均海平面或标准海平面以上的高度。一种类型的高度计基于大气压力的测量结果来确定高度。该类型的高度计称作压力高度计（pressure altimeter）或气压高度计（barometric altimeter）。大气压力是用于确定高度的适当媒介，因为随着高度增加，大气压力以已知的速率减小。

大气压力受包括天气的锋面（weather fronts）和温度的因素所影响；因此，在每次使用之前，压力高度计都被校准或对准到与已知高度相对应的参考压力。例如，飞行中的航空器中的压力高度计定期地被调整到本地海平面压力，以便实现适当准确的高度读取。

当将确定高度的压力高度计用作室内导航系统的部分时，压力高度计应当被校准到受信任的参考压力以及尽可能接近于导航站点的相关联的已知高度。气象站、学校和机场通常被用作受信任的且可靠的参考压力和已知高度的源。成问题地，受信任的数据的这些源往往距离室内导航站点足够远，使得在所述导航站点处的大气压力不同于在源地处的大气压力。另外，在一些情形中，如与在建筑物以内的压力相比，大气压力在建筑物以外是不同的。压力中的差异往往由例如与建筑物相关联的加热、通风和冷却设备（“HVAC”）引起。因此，以上所述的大气压力中的差异通常导致被不适当校准的压力高度计，所述被不适当校准的压力高度计生成不准确的室内导航结果。

因此，值得期望的是提供一种用于确定合适的参考压力和相关联的已知高度来校准压力高度计以与室内导航系统一起使用的方法和系统。

发明内容

根据本公开内容的一个实施例，导航设备包括压力传感器、无线电装置、包括程序指令的存储器以及控制器，所述控制器可操作地被连接到所述压力传感器、无线电装置和存储器并且被配置成执行所述程序指令以从多个信标中的参考信标接收至少一个信号、基于所接收到的至少一个信号而确定参考关系曲线校正以及基于以下各项而确定导航设备的高度：（i）参考关系曲线校正，以及（ii）来自压力传感器的信号。

根据本公开内容的另一示例性实施例，一种确定导航设备的高度的方法包括：利用导航设备从多个信标中的参考信标接收至少一个信号；利用导航设备的控制器基于所接收到的至少一个信号而确定参考关系曲线校正；以及利用控制器通过使用以下各项来确定导航设备的高度：（i）参考关系曲线校正，以及（ii）来自导航设备的压力传感器的信号。

附图说明

通过参考以下的详细描述和附图，上述特征和优点以及其他的特征和优点对于本领域普通技术人员而言应当变得更加显而易见，在所述附图中：

图1是包括压力高度计的导航设备的框图；

图2是多级室内导航站点及其周围区域的框图，所述框图没有按比例示出；

图3是图示了操作图1的导航设备的方法的流程图；以及

图4是描绘了大气压力与高度的关系曲线的曲线图。

具体实施方式