CN104122571A - 一种用于室内定位的兼容北斗和gps导航信号的系统 - Google Patents

一种用于室内定位的兼容北斗和gps导航信号的系统 Download PDF

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董立桥
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Abstract

本发明公开了一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的系统，本发明的系统包括室外的北斗/GPS授时接收机、多个位于室内的定位信号发射机和北斗/GPS导航用户机；北斗/GPS授时接收机接收北斗和GPS导航信号，解析出卫星号、电文和时间信息，并用通信网络发送给定位信号发射机；定位信号发射机根据事先装订的各自天线坐标信息和北斗/GPS授时接收机解析的卫星号、电文和时间信息，进行模拟再生北斗和GPS导航信号并向室内设定服务区域发射；北斗/GPS导航用户机根据接收到的某个定位信号发射机发射的模拟再生北斗和GPS导航信号，定位解算出该定位发射机天线坐标，该坐标则为北斗/GPS导航用户机的位置。

Description

一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的系统
技术领域
本发明涉及室内和隧道定位领域，特别是一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的系统及方法。
背景技术
目前，室内定位的需求越来越迫切，人们希望能够在大型商场、公共场所、较长的高速隧道等知道自身所在的位置，并且能够快速的到达目的地。
以北斗和GPS为代表的卫星导航系统应用越来越广泛，并且已经成为智能手机、车载导航仪等必不可少的功能。然而，卫星导航信号因建筑物的遮挡效应，无法穿透建筑物墙壁，从而使卫星导航接收机失去定位功能。
基于上述原因，需要一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的系统，可在智能手机、车载导航仪等配置的北斗/GPS导航芯片软硬件模块不变动的条件下，实现室内定位。
发明内容
本发明的目的是：提供一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的系统，可在智能手机、车载导航仪等北斗/GPS芯片软硬件模块不变动的条件下，实现室内定位。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
依照本发明一实例，一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的系统包括位于室外部分的北斗/GPS授时接收机、北斗卫星导航系统以及GPS卫星导航系统、多个位于室内部分的室内定位信号发射机和北斗/GPS导航用户机；北斗/GPS授时接收机接收北斗卫星导航系统发射出的北斗导航信号和GPS卫星导航系统发射出的GPS导航信号，解析出卫星号、电文和时间信息，并通过通信网络发送给多个室内定位信号发射机；多个室内定位信号发射机根据事先装订的各自天线坐标信息和北斗/GPS授时接收机解析的卫星号、电文和时间信息，进行模拟再生北斗和GPS导航信号并向室内设定服务区域发射；北斗/GPS导航用户机根据接收到的某个室内定位信号发射机发射的模拟再生北斗和GPS导航信号，定位解算出该室内定位信号发射机天线坐标，该坐标则为北斗/GPS导航用户机的位置。
一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的系统，所述的室内定位信号发射机包括通信模块、北斗/GPS数据仿真模块、室内北斗和GPS导航信号生成模块和发射天线模块；通信模块用于接收室外的北斗/GPS授时接收机通过通信网络传输的卫星号、电文和时间信息；北斗/GPS数据仿真模块根据通信模块输出的卫星号、电文和时间信息进行模拟仿真室外的北斗和GPS卫星导航系统的信号参数；室内导航信号生成模块根据北斗/GPS数据仿真模块输出的信号参数在室内模拟再生北斗/GPS导航信号；发射天线模块用于将室内导航信号生成模块模拟再生北斗/GPS导航信号向服务区域发射。
一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的系统包括多个室内定位信号发射机在室内服务区域进行网格化部署。
一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的系统，室内定位信号发射机发射的模拟再生北斗/GPS导航信号格式与北斗卫星导航系统、GPS卫星导航系统发射的导航信号格式相同。
一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的系统，室内定位信号发射机发射的导航电文和时间信息与室外的北斗卫星导航系统、GPS卫星导航系统相同。
为了达到上述目的，一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的方法包括以下步骤：
(1)北斗/GPS授时接收机接收北斗和GPS导航信号，解析出卫星号、电文和时间信息，并通过通信网络发送给多个室内定位信号发射机；
(2)多个室内定位信号发射机根据事先装订的各自天线坐标信息和北斗/GPS授时接收机解析的卫星号、电文和时间信息，进行模拟再生北斗和GPS导航信号并向室内设定服务区域发射；
(3)北斗/GPS导航用户机根据接收到的某个室内定位信号发射机发射的模拟再生北斗和GPS导航信号，定位解算出该室内定位信号发射机天线坐标，该坐标则为北斗/GPS导航用户机的位置。
本发明技术具有如下优点：
(i)本发明提出了一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的方法，能够在不改变北斗和GPS导航芯片软硬件模块的基础上实现室内定位功能，具有室内外高兼容定位的特点。
(ii)本发明提出了一种兼容北斗和GPS导航信号的模拟式室内定位设备的组网方法，将室内服务区域进行网格化，具有应用便捷的优点。
附图说明
图1是一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的系统示意图；
图2是兼容北斗和GPS导航信号的模拟式室内定位信号发射机组成图；
图3是一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步的描述：
图1为本发明一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的系统示意图，包括位于室外部分的北斗/GPS授时接收机、北斗卫星导航系统以及GPS卫星导航系统、多个位于室内部分的室内定位信号发射机和北斗/GPS导航用户机；北斗/GPS授时接收机接收北斗卫星导航系统发射出的北斗导航信号和GPS卫星导航系统发射出的GPS导航信号，解析出卫星号、电文和时间信息，并通过通信网络发送给多个室内定位信号发射机；多个室内定位信号发射机根据事先装订的各自天线坐标信息和北斗/GPS授时接收机解析的卫星号、电文和时间信息，进行模拟再生北斗和GPS导航信号并向室内设定服务区域发射；北斗/GPS导航用户机根据接收到的某个室内定位信号发射机发射的模拟再生北斗和GPS导航信号，定位解算出该室内定位信号发射机天线坐标，该坐标则为北斗/GPS导航用户机的位置。
图2为兼容北斗和GPS导航信号的模拟式室内定位信号发射机组成图，所述的室内定位信号发射机包括通信模块、北斗/GPS数据仿真模块、室内北斗和GPS导航信号生成模块和发射天线模块；通信模块用于接收室外的北斗/GPS授时接收机通过通信网络传输的卫星号、电文和时间信息；北斗/GPS数据仿真模块根据通信模块输出的卫星号、电文和时间信息进行模拟仿真室外的北斗和GPS卫星导航系统的信号参数；室内导航信号生成模块根据北斗/GPS数据仿真模块输出的信号参数在室内模拟再生北斗/GPS导航信号；发射天线模块用于将室内导航信号生成模块模拟再生北斗/GPS导航信号向服务区域发射。
本系统包括多个室内定位信号发射机在室内服务区域进行网格化部署。
本系统的室内定位信号发射机发射的模拟再生北斗/GPS导航信号格式与北斗卫星导航系统、GPS卫星导航系统发射的导航信号格式相同。因此，可保证北斗/GPS导航用户机的软硬件模块不做任何更改，即可按照与北斗卫星导航系统、GPS卫星导航系统相同的定位方法进行定位。
本系统的室内定位信号搭载的导航电文和时间信息与室外的北斗卫星导航系统、GPS卫星导航系统相同，可使北斗/GPS导航用户机在室内外实现无缝切换。
图3为本发明一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的方法的定位流程图，步骤如下：
步骤1：北斗/GPS授时接收机接收北斗和GPS导航信号，解析出卫星号、电文和时间信息，并通过通信网络发送给多个室内定位信号发射机；
步骤2：多个室内定位信号发射机根据事先装订的各自天线坐标信息和北斗/GPS授时接收机解析的卫星号、电文和时间信息，进行模拟再生北斗和GPS导航信号并向室内设定服务区域发射；
步骤3：北斗/GPS导航用户机根据接收到的某个室内定位信号发射机发射的模拟再生北斗和GPS导航信号，定位解算出该室内定位信号发射机天线坐标，该坐标则为北斗/GPS导航用户机的位置；
以上所述，仅为本发明的一具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，在本发明揭露的技术范围内，可理解想到的变换，都应涵盖在本发明的包含范围内。

Claims (6)

1.一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的系统，其特征在于包括位于室外部分的北斗/GPS授时接收机、北斗卫星导航系统以及GPS卫星导航系统、多个位于室内部分的室内定位信号发射机和北斗/GPS导航用户机；北斗/GPS授时接收机接收北斗卫星导航系统发射出的北斗导航信号和GPS卫星导航系统发射出的GPS导航信号，解析出卫星号、电文和时间信息，并通过通信网络发送给多个室内定位信号发射机；多个室内定位信号发射机根据事先装订的各自天线坐标信息和北斗/GPS授时接收机解析的卫星号、电文和时间信息，进行模拟再生北斗和GPS导航信号并向室内设定服务区域发射；北斗/GPS导航用户机根据接收到的某个室内定位信号发射机发射的模拟再生北斗和GPS导航信号，定位解算出该室内定位信号发射机天线坐标，该坐标则为北斗/GPS导航用户机的位置。
2.根据权利要求1中所述的一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的系统，其特征在于：所述的室内定位信号发射机包括通信模块、北斗/GPS数据仿真模块、室内北斗和GPS导航信号生成模块和发射天线模块；通信模块用于接收室外的北斗/GPS授时接收机通过通信网络传输的卫星号、电文和时间信息；北斗/GPS数据仿真模块根据通信模块输出的卫星号、电文和时间信息进行模拟仿真室外的北斗和GPS卫星导航系统的信号参数；室内导航信号生成模块根据北斗/GPS数据仿真模块输出的信号参数在室内模拟再生北斗/GPS导航信号；发射天线模块用于将室内导航信号生成模块模拟再生北斗/GPS导航信号向服务区域发射。
3.一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的系统，其特征在于：系统包括多个室内定位信号发射机在室内服务区域进行网格化部署。
4.根据权利要求1中所述的一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的系统，其特征在于：室内定位信号发射机发射的模拟再生北斗/GPS导航信号格式与北斗卫星导航系统、GPS卫星导航系统发射的导航信号格式相同。
5.根据权利要求1中所述的一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的模拟式室内定位系统，其特征在于：室内定位信号发射机发射的导航电文和时间信息与室外的北斗卫星导航系统、GPS卫星导航系统相同。
6.一种用于室内定位的兼容北斗和GPS导航信号的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)北斗/GPS授时接收机接收北斗和GPS导航信号，解析出卫星号、电文和时间信息，并通过通信网络发送给多个室内定位信号发射机；
(2)多个室内定位信号发射机根据事先装订的各自天线坐标信息和北斗/GPS授时接收机解析的卫星号、电文和时间信息，进行模拟再生北斗和GPS导航信号并向室内设定服务区域发射；
(3)北斗/GPS导航用户机根据接收到的某个室内定位信号发射机发射的模拟再生北斗和GPS导航信号，定位解算出该室内定位信号发射机天线坐标，该坐标则为北斗/GPS导航用户机的位置。
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