CN103529467B - 卫星定位与基站结合实现目标室内定位的处理方法 - Google Patents

卫星定位与基站结合实现目标室内定位的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了卫星定位与基站结合实现目标室内定位的处理方法通过卫星定位与基站定位相结合实现目标室内定位，基站定位采用多边形取中点的算法计算出目标的经纬度数据，检测目标主要适用于车辆在地下停车场等室内位置的定位，用户发送定位指令后，使其在所要定位的车辆即使是处于室内，也能实现室内定位的定位误差在5-50米内，接近或者类似卫星定位，室内定位的成功概率达到 99%，具体应用在实际被盗车辆破案中时，可使得破案率极大提升，实用性很好。

Description

卫星定位与基站结合实现目标室内定位的处理方法
技术领域
本发明涉及卫星定位领域，尤其是卫星定位与基站结合实现目标室内定位的处理方法。
背景技术
卫星定位系统即全球定位系统（Global Positioning System），就是使用卫星对某物进行准确定位的技术，它可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到数量足够的卫星，以便实现导航、定位、跟踪等功能。卫星定位的特点是：全球范围定位，全天候，定位精度高，由于卫星定位具有这些显著特点，在车辆防盗追盗方面，得到了广泛应用。
但是卫星定位另外一个特点是，室内不能定位，当被盗车辆进入室内或者地下停车场，卫星信号被屏蔽，一般转手机基站定位，而基站定位误差大，不能准确定位。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明要解决的技术问题是提供一种卫星定位与手机基站结合实现目标室内定位的处理方法。
本发明采用的技术方案是：卫星定位与基站结合实现目标室内定位的处理方法，应用于设置在待定位目标上的定位器，以及与定位器进行卫星定位数据通信处理的手机基站、数据服务器和卫星定位系统；
所述定位器包括手机模块、卫星定位模块、振动传感器、手机通讯卡；
所述卫星定位模块受控于手机模块，用于通过卫星定位系统获取待定位目标的经纬度数据，并将该经纬度数据传输给手机模块的内存以储存；
所述振动传感器用于检测待定位目标的运动和停止的状态，并将检测到的状态信号反馈给手机模块；
所述手机模块通过手机通讯卡与手机基站通信，以获取手机基站的编码，并通过手机通讯卡根据所述手机基站的编码匹配出所述手机基站的经纬度坐标，然后保存在所述手机模块的内存；
在定位器上电初始化后，该处理方法包括以下步骤：
S1、手机模块检测室内定位功能是否开启；
S2、若开启则启动卫星定位模块的天线接收功能，进入下一步；否则返回S1继续检测定位功能；
S3、实时搜索卫星信号，判断卫星定位是否定位成功；
S4、若卫星定位模块通过卫星定位系统获取到待定位目标的经纬度数据，则卫星定位成功，手机模块动态保存所述获取到的待定位目标经纬度数据至其内存；
S5、若卫星定位模块不能获取到待定位目标的经纬度数据时，则卫星定位失败，手机模块开始控制手机通讯卡实时获取手机基站的编码；
S6、手机模块通过手机通讯卡与数据服务器通信，以获取到的手机基站编码在数据服务器的数据库匹配出所述手机基站的经纬度数据，并保存在其内存；
S7、手机模块通过振动传感器反馈待定位目标的状态信息，判断待定位目标是否位于室内；
S8、若振动传感器反馈待定位目标连续振动，则手机模块认为待定位目标不在室内，返回S3搜索卫星信号；
S9、若振动传感器反馈待定位目标不是连续振动，而最终状态是静止，则手机模块认为S5中卫星定位失败后的待定位目标位于室内，此时手机模块停止获取手机基站的编码；
S10、手机模块对已经获取并且已保存的经纬度数据进行分析，以S4中卫星定位成功状态下最后一次保存的经纬度数据作为待定位目标的当前位置，或者以S6中手机模块的内存已保存的多个手机基站位置计算出当前位置的经纬度数据。
所述步骤S10包括：
S10A、在室内获取的基站编码数据都相同，则以S4中卫星定位成功状态下最后一次保存的经纬度数据作为待定位目标的当前位置；
S10B、在室内获取的基站编码数据有两个不同，则以S4中卫星定位成功状态下最后一次保存的经纬度数据作为待定位目标的当前位置；
S10C、在室内获取的基站编码数据不同大于2个点，则以S6中手机模块的内存已保存的多个手机基站所构成的多边形取中点的算法，计算出当前位置的经纬度数据。
所述步骤S4中手机模块动态保存所述获取到的待定位目标经纬度数据是通过在第一次成功保存后，判断待定位目标是连续振动状态，再返回步骤S3以此实现动态保存。
所述 数据服务器为地理数据提供商提供的数据服务器，通信工具可通过上网获取基站在数据库中对应的经纬度数据。
本发明的有益效果：
本发明的定位处理方法通过卫星定位与基站定位实现目标室内定位，基站定位采用多边形取中点的算法计算出目标的经纬度数据，检测目标主要适用于车辆在地下停车场等室内位置的定位，用户发送定位指令后，使其在所要定位的车辆即使是处于室内，也能实现室内定位的定位误差在5-50米内，接近或者类似卫星定位，室内定位的成功概率达到 99%，具体应用在实际被盗车辆破案中时，可使得破案率极大提升，实用性很好。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
图1是本发明应用的功能模块框图；
图2是本发明的原理流程图；
图3是本发明的室内定位数据处理方法。
具体实施方式
本发明针对目前GPS卫星定位卫星系统室内不能定位，当被盗车辆进入室内或者地下停车场，卫星信号被屏蔽，一般转手机基站定位，而基站定位误差大，不能准确定位的现状，特提出如下的解决方案；
如图1所示，本发明为一种通过卫星定位与手机基站结合实现目标室内定位的处理方法，应用于设置在待定位目标（本实施例待定位目标为车辆）上的定位器100，以及与定位器100进行卫星定位数据通信处理的手机基站200、数据服务器300和卫星定位系统400；所述数据服务器300为地理数据服务器（如Google数据服务器），通信工具可通过上网获取基站在数据库中对应的经纬度数据，本实施例中的定位器100便可通过内置的手机通讯卡104进行上网，手机基站200在地理数据服务器的数据库中有对应的经纬度数据。
其中，所述定位器100包括手机模块101、卫星定位模块102、振动传感器103、手机通讯卡104，卫星定位模块102的端口外接有卫星天线105，手机通讯卡为GSM通信卡或者其他已知可以实现通信的手机卡均适用于本发明；
所述卫星定位模块102受控于手机模块101，其通过卫星天线105接收卫星定位系统400的信号以获取待定位目标的经纬度数据，并将该经纬度数据传输给手机模块101的内存以储存；
所述振动传感器103用于检测待定位目标的运动和停止的状态，并将检测到的状态信号反馈给手机模块101；
所述手机模块101通过手机通讯卡104与手机基站200通信，以获取手机基站200的编码，并通过手机通讯卡104根据所述手机基站200的编码匹配出所述手机基站200的经纬度坐标，然后保存在所述手机模块101的内存。
在定位器100上电初始化后，如图2所示，该处理方法包括以下步骤：
S1、手机模块101检测室内定位功能是否开启；
S2、若开启则启动卫星定位模块102的天线接收功能，进入下一步；否则返回S1继续检测定位功能；
S3、实时搜索卫星信号，判断卫星定位是否定位成功；
S4、若卫星定位模块102通过卫星定位系统400获取到待定位目标的经纬度数据，则卫星定位成功，手机模块101动态保存所述获取到的待定位目标经纬度数据至其内存；此步骤中由于是卫星定位，其定位精度高。
S5、若卫星定位模块102不能获取到待定位目标的经纬度数据时，则卫星定位失败，手机模块101开始控制手机通讯卡104实时获取手机基站200的编码；
S6、手机模块101通过手机通讯卡104与数据服务器300通信，以获取到的手机基站200的编码在数据服务器300的数据库匹配出所述手机基站200的经纬度数据，并保存在其内存；
S7、手机模块101通过振动传感器103反馈待定位目标的状态信息，判断待定位目标是否位于室内；
S8、若振动传感器103反馈待定位目标连续振动，则手机模块101认为待定位目标不在室内，返回S3搜索卫星信号；
S9、若振动传感器103反馈待定位目标不是连续振动，而最终状态是静止，则手机模块101认为S5中卫星定位失败后的待定位目标位于室内，此时手机模块101停止获取手机基站200的编码；
S10、手机模块101对已经获取并且已保存的经纬度数据进行分析，以S4中卫星定位成功状态下最后一次保存的经纬度数据作为待定位目标的当前位置，或者以S6中手机模块101的内存已保存的多个手机基站200位置计算出当前位置的经纬度数据。
如图3所示，本发明室内定位数据处理的步骤S10包括：
S10A、在室内获取的基站编码数据都相同，则以S4中卫星定位成功状态下最后一次保存的经纬度数据作为待定位目标的当前位置，由于多次获得基站编码相同，说明待定位目标与最后一次获得卫星定位时的位置接近，因此以S4中卫星定位成功状态下最后一次保存的经纬度数据作为待定位目标的当前位置可具有很高的准确度；
S10B、在室内获取的基站编码数据有两个不同，说明待定位目标仅仅只位移一个基站的距离，又不够三个基站形成多边形以使用多边形取中点的算法，而且此种情形在统计中的概率较小，因此以S4中卫星定位成功状态下最后一次保存的经纬度数据作为待定位目标的当前位置，仍然可以达到较高的准确度；
S10C、在室内获取的基站编码数据不同大于2个点，这种情形在统计中发生的概率占很大比重，而且基站不同点越多说明待定位目标与最后一次获得卫星定位时的位置偏离的越远，因此如果同S10A和S10B中以S4中卫星定位成功状态下最后一次保存的经纬度数据作为待定位目标的当前位置，将会造成很大的误差，但恰恰是因为点数众多，可以构成三个或以上基站形成多边形以使用多边形取中点的算法，因此以S6中手机模块的内存已保存的多个手机基站所构成的多边形取中点的算法，计算出当前位置的经纬度数据，具有很高的准确度。需要之明的是，多边形取中点的算法为现有的多坐标数据处理方法，可以计算出与真实值非常接近的模拟值，具体算法在此不作赘述，而已知算法诸如取黄金分割点、重心、垂心、内心、外心、旁心以及其他几何中心，只要利用本发明提出的利用车辆进入室内之前最后保存的多个手机基站200位置计算出当前位置的经纬度数据，均在本发明的保护范围之内。
此外，所述步骤S4中手机模块动态保存所述获取到的待定位目标经纬度数据是通过在第一次成功保存后，判断待定位目标是连续振动状态，再返回步骤S3以此实现动态保存。
本发明的定位处理方法通过卫星定位与基站定位相结合实现目标室内定位，基站定位采用多边形取中点的算法计算出目标的经纬度数据，检测目标主要适用于车辆在地下停车场等室内位置的定位，用户发送定位指令后，使其所要定位的车辆即使是处于室内，也能实现室内定位的定位误差在5-50米内，接近或者类似卫星定位，室内定位的成功概率达到 99%，具体应用在实际被盗车辆破案中时，可使得破案率极大提升，实用性很好。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.卫星定位与基站结合实现目标室内定位的处理方法，应用于设置在待定位目标上的定位器，以及与定位器进行卫星定位数据通信处理的手机基站、数据服务器和卫星定位系统；
所述定位器包括手机模块、卫星定位模块、振动传感器、手机通讯卡；
所述卫星定位模块受控于手机模块，用于通过卫星定位系统获取待定位目标的经纬度数据，并将该经纬度数据传输给手机模块的内存以储存；
所述振动传感器用于检测待定位目标的运动和停止的状态，并将检测到的状态信号反馈给手机模块；
所述手机模块通过手机通讯卡与手机基站通信，以获取手机基站的编码，并通过手机通讯卡根据所述手机基站的编码匹配出所述手机基站的经纬度坐标，然后保存在所述手机模块的内存；
其特征在于：在定位器上电初始化后，该处理方法包括以下步骤：
S1、手机模块检测室内定位功能是否开启；
S2、若开启则启动卫星定位模块的天线接收功能，进入下一步；否则返回S1继续检测定位功能；
S3、实时搜索卫星信号，判断卫星定位是否定位成功；
S4、若卫星定位模块通过卫星定位系统获取到待定位目标的经纬度数据，则卫星定位成功，手机模块动态保存所述获取到的待定位目标经纬度数据至其内存；
S5、若卫星定位模块不能获取到待定位目标的经纬度数据时，则卫星定位失败，手机模块开始控制手机通讯卡实时获取手机基站的编码；
S6、手机模块通过手机通讯卡与数据服务器通信，以获取到的手机基站编码在数据服务器的数据库匹配出所述手机基站的经纬度数据，并保存在其内存；
S7、手机模块通过振动传感器反馈待定位目标的状态信息，判断待定位目标是否位于室内；
S8、若振动传感器反馈待定位目标连续振动，则手机模块认为待定位目标不在室内，返回S3搜索卫星信号；
S9、若振动传感器反馈待定位目标不是连续振动，而最终状态是静止，则手机模块认为S5中卫星定位失败后的待定位目标位于室内，此时手机模块停止获取手机基站的编码；
S10、手机模块对已经获取并且已保存的经纬度数据进行分析，以S4中卫星定位成功状态下最后一次保存的经纬度数据作为待定位目标的当前位置，或者以S6中手机模块的内存已保存的多个手机基站位置计算出当前位置的经纬度数据。
2.根据权利要求1所述的卫星定位与基站结合实现目标室内定位的处理方法，其特征在于:所述步骤S10包括：
S10A、在室内获取的手机基站编码数据都相同，则以S4中卫星定位成功状态下最后一次保存的经纬度数据作为待定位目标的当前位置；
S10B、在室内获取的手机基站编码数据有两个不同，则以S4中卫星定位成功状态下最后一次保存的经纬度数据作为待定位目标的当前位置；
S10C、在室内获取的手机基站编码数据不同大于2个点，则以S6中手机模块的内存已保存的多个手机基站数据所构成的多边形取中点的算法，计算出当前位置的经纬度数据。
3.根据权利要求1所述的卫星定位与基站结合实现目标室内定位的处理方法，其特征在于: 所述步骤S4中手机模块动态保存所述获取到的待定位目标经纬度数据是通过在第一次成功保存后，判断待定位目标是连续振动状态，再返回步骤S3以此实现动态保存。
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