CN104864888B - 一种导航设备位置修正的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种导航设备位置修正的方法，其特征在于，所述导航设备具有定位精度和自身的位置信息，所述方法包括：所述导航设备在预设范围内搜索参照定位设备；确定定位精度高于所述导航设备定位精度的目标定位设备；获取所述目标定位设备的参照位置信息；采用所述参照位置信息修正所述导航设备自身的位置信息。本申请中导航设备通过利用定位精度更高的参照定位设备的位置信息来修正导航设备自身的位置，在环境受影响的情况下，也能够对自身的位置信息进行修正。

Description

一种导航设备位置修正的方法和装置

技术领域

本申请涉及导航定位技术领域，特别是涉及一种导航设备位置修正的方法和一种导航设备位置修正的装置。

背景技术

惯性导航技术是一种自主导航技术，通过陀螺仪和加速度计测量的角速度和及速度来计算载体的位置。许多导航鞋、导航模块或导航设备都是基于MEMS惯性导航技术的，基于MEMS技术的惯性器件由于体积小、成本低的优点被广泛应用。

惯性导航设备在使用时会产生误差，包括传感器的测量误差与迭代计算产生的无擦，因此导航精度会不断降低。GNSS(Global Navigation Satellite System全球导航卫星系统)也是一种常用的导航手段，GNSS可以抑制惯性导航误差发散，常与惯性导航系统组合使用，提高导航精度。但是GNSS容易受环境影响，在有遮挡、室内、地下等环境时无法定位，使得导致惯导误差无法修正。

发明内容

本申请实施例所要解决的技术问题是提供一种导航设备位置修正的方法，以实现导航设备在长时间没有GNSS卫星定位修正，惯性导航定位误差不断增加时，导航设备定位精度降低，不能满足需求的问题。

相应的，本申请实施例还提供了一种导航设备位置修正的装置，用以保证上述方法的实现及应用。

为了解决上述问题，本申请公开了一种导航设备位置修正的方法，其中，所述导航设备具有定位精度和自身的位置信息，所述方法包括：

所述导航设备在预设范围内搜索参照定位设备；

确定定位精度高于所述导航设备定位精度的目标定位设备；

获取所述目标定位设备的参照位置信息；

采用所述参照位置信息修正所述导航设备自身的位置信息。

优选的，所述确定定位精度高于所述导航设备定位精度的目标定位设备的步骤包括：

所述导航设备向服务器提交针对所述参照定位设备的定位精度与所述导航设备的定位精度进行精度评估的请求；

接收服务器针对所述请求返回的精度评估结果；所述精度评估结果包括目标定位设备的信息，所述目标定位设备为定位精度高于导航设备的参照定位设备。

优选的，所述参照定位设备和导航设备具有标识信息，所述确定定位精度高于所述导航设备定位精度的目标定位设备的步骤还包括：

所述导航设备向服务器发送导航设备的标识信息和参照定位设备的标识信息，所述服务器用于采用标识信息查找相应设备的定位精度；

所述导航设备在预设范围内搜索参照定位设备为所述导航设备在预设范围内搜索参照定位设备的标识信息。

优选的，所述方法还包括：

所述导航设备广播自身的标识信息，所述参照定位设备用于通过所述导航设备的标识信息搜索得到所述导航设备。

优选的，所述导航设备采用远距离通信方式与所述服务器通信，所述远距离通信方式包括：电台、2G网络、3G网络、4G网络；

所述导航设备采用近距离通信方式与所述参照定位设备通信，所述近距离通信方式包括：蓝牙、wifi。

同时，本申请还公开了一种导航设备位置修正的装置，其中，所述导航设备具有定位精度和自身的位置信息，所述装置包括：

位于导航设备的搜索模块，用于在预设范围内搜索参照定位设备；

位于导航设备的目标确定模块，用于确定定位精度高于所述导航设备定位精度的目标定位设备；

位于导航设备的获取模块，用于获取所述目标定位设备的参照位置信息；

位于导航设备的修正模块，用于采用所述参照位置信息修正所述导航设备自身的位置信息。

优选的，所述目标确定模块进一步包括：

位于导航设备的请求子模块，用于向服务器提交针对所述参照定位设备的定位精度与所述导航设备的定位精度进行精度评估的请求；

位于导航设备的接收子模块，用于接收服务器针对所述请求返回的精度评估结果；所述精度评估结果包括目标定位设备的信息，所述目标定位设备为定位精度高于导航设备的参照定位设备。

优选的，所述参照定位设备和导航设备具有标识信息，所述目标确定模块还包括：

位于导航设备的标识发送子模块，用于向服务器发送导航设备的标识信息和参照定位设备的标识信息，所述服务器用于采用标识信息查找相应设备的定位精度；

所述搜索模块，用于在预设范围内搜索参照定位设备的标识信息。

优选的，所述导航设备设置于导航鞋内。

优选的，所述装置还包括：

位于导航设备的远距离通信模块，用于采用远距离通信方式与所述服务器通信，所述远距离通信方式包括：电台、2G网络、3G网络、4G网络；

位于导航设备的近距离通信模块，用于采用近距离通信方式与所述参照定位设备通信，所述近距离通信方式包括：蓝牙、wifi。

与现有技术相比，本申请实施例包括以下优点：

本申请中导航设备通过利用定位精度更高的参照定位设备的位置信息来修正导航设备自身的位置，在环境受影响的情况下，也能够对自身的位置信息进行修正。

附图说明

图1是本申请的一种导航设备位置修正的方法实施例的步骤流程图；

图2是本申请的一种导航设备位置修正的方法实施例的步骤流程图；

图3是本申请一种导航设备位置修正的装置实施例的结构框图；

图4是本申请一种安装有导航设备的导航鞋实施例的结构框图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

首先对现有的位置修正方法进行说明，现有的位置修正方法中，大多数采用GNSS位置修正，或者采用其他已知点位置修正。GNSS位置修正需要卫星信号，导航设备在环境受影响时，定位精度将会降低。采用已知点位置修正的方法需要提前对大量固定点的坐标(经纬度)进行测量，在导航设备经过固定点时，使用该点的坐标进行位置修正。但是这种方法的缺点是，1、需要提前测量大量的点；2、在大范围应用场合，导航设备可能会长时间不会碰到修正点；3、在室内应用场合，室内固定点的经纬度坐标较难测量。

本申请实施例的核心构思之一在于，导航设备通过不断搜索预设范围内定位精度更高的定位设备，利用定位精度更高的定位设备的位置信息修正自身的位置信息。

参照图1，示出了本申请的一种导航设备位置修正的方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤101，所述导航设备在预设范围内搜索参照定位设备；

步骤102，确定定位精度高于所述导航设备定位精度的目标定位设备；

步骤103，获取所述目标定位设备的参照位置信息；

步骤104，采用所述参照位置信息修正所述导航设备自身的位置信息。

在本申请实施例中，所述确定定位精度高于所述导航设备定位精度的目标定位设备的步骤可以包括：

所述导航设备向服务器提交针对所述参照定位设备的定位精度与所述导航设备的定位精度进行精度评估的请求；

接收服务器针对所述请求返回的精度评估结果；所述精度评估结果包括目标定位设备的信息，所述目标定位设备为定位精度高于导航设备的参照定位设备。

本申请实施例中，所有导航设备以及参照定位设备都会上传自身的位置信息、标识信息、定位精度至服务器，并能够发现周围近距离内的其他设备。上传的时间间隔可以设置为在周围没有其他设备时，上传的时间间隔按照需要可以自行设置，或者在发现周围其他设备时，立即上传位置信息。

一个长时间未获取修正的导航设备如果发现周围有其他参照定位设备，可以向服务器请求附近参照定位设备的位置；服务器会查看这些设备的位置，并进行精度评估，将近距离的、精度更高的其他设备(相比于发起请求的导航设备)的定位结果作为位置修正信息返回到请求设备。

在本申请实施例中，导航设备可以采用远距离通信方式与所述服务器通信，所述远距离通信方式包括：电台、2G网络、3G网络、4G网络；

所述导航设备可以采用近距离通信方式与所述参照定位设备通信，所述近距离通信方式包括：蓝牙、wifi。

导航设备可以配置有定位模块和通信模块。定位模块可以包括惯性导航、GNSS、磁强计、高度计等模块。通信模块包括远距离通信模块和近距离通信模块。远距离通信模块可以是电台、2G/3G/4G网络等，用于与服务器交互；近距离通信模块可以是蓝牙、wifi等模块，能够广播ID，发现附近其他ID。近距离通信模块可以通过配置，来控制广播的有效距离。导航设备的精度可以通过概率统计、误差方程分析等手段获取。

GNSS定位精度受两方面影响，一个是GNSS设备自身的性能，二是环境影响。设备自身性能不可改变，决定了该GNSS定位设备的精度上限，即最好的卫星状况下能达到的精度，高性能的单GNSS设备能达到1m左右，体积小成本低的GNSS设备精度一般5至10米。差环境可以降低GNSS定位精度，GNSS设备一般可以输出一种或多种精度参数。GNSS定位特点是仅受环境和自身设备影响，不会发散，而MEMS惯性设备定位会随时间发散，时间越长精度越低。例如，行人携带的某MEMS惯性定位装置，行走1分钟时定位误差为1米，行走5分钟时误差为10米，10分钟时误差为50米。如果没有外部的参考位置，不能准确知道MEMS惯性设备定位的误差。上述距离的MEMS设备的精度是在有外部精确参考时给出的，但是并不是每次都一样，可能再重新走1分钟误差为1.5米，但是相差不会太多。

导航设备会对自身的精度有个大致的评估，如果GNSS位置是高精度的，并且有连续的输出，则充分利用每次的GNSS信息，做组合导航；如果GNSS测量不是高精度，则当MEMS惯导误差发散到与GNSS位置误差水平相近时，使用GNSS位置修正，比如认为MEMS惯性装置在5分钟时精度将降低到6m，而此时GNSS位置信息误差为5米左右，那可以用GNSS位置修正MEMS误差。

当导航设备与参照定位设备相遇时，可以使用精度比较的方法确定精度较高的设备。例如，导航设备和参照定位设备都配置有GNSS模块和MEMS惯性导航模块。导航设备的MEMS模块1分钟误差为1米，5分钟时会发散到10米，参照定位设备的MEMS模块3分钟时，误差发散到5米。二者GNSS模块配置相同。

情形A：两设备相遇时，导航设备已经五分钟没有位置修正，参照定位设备已经三分钟没有位置修正，此时根据误差发散的程度，则认为参照定位设备精度高于导航设备。

情形B：两设备相遇时，导航设备在一分钟前获得高精度的GNSS位置修正(GNSS估计误差为1米)，此时估计导航设备的位置精度为2米(GNSS误差1米加上MEMS一分钟发散1米)，认为导航设备位置精度高于参照定位设备。

在本申请实施例中，参照定位设备和导航设备具有标识信息，所述确定定位精度高于所述导航设备定位精度的目标定位设备的步骤还可以包括：

所述导航设备向服务器发送导航设备的标识信息和参照定位设备的标识信息，所述服务器用于采用标识信息查找相应设备的定位精度；

所述搜索预设范围内的定位设备为搜索预设范围内的定位设备的标识信息。

导航设备和参照定位设备都具有自身的标识信息(ID)，导航设备在需要进行精度评估时，将自身的标识与参照定位设备的标识发送到服务器中，服务器根据标识信息查找相应设备的定位精度，然后对查找到的设备的定位精度进行评估。

在本申请实施例中，所述导航设备广播自身的标识信息，所述参照定位设备用于通过所述导航设备的标识信息搜索得到所述导航设备。

实际上，本申请实施例中所述的导航设备与参照定位设备并没有明确之分，一个导航设备对另一个导航设备而言即是参照定位设备。每一个导航设备都会广播自身的标识信息，使得导航设备能够搜索到周围的其他导航设备来进行位置修正。

参照图2，本申请的一种导航设备位置修正的方法实施例的步骤流程图。具体可以包括：

步骤201，所有导航设备都向服务器发送标识信息、位置信息以及定位精度；

步骤202，导航设备广播自身的标识信息并搜索附件的其他导航设备发出标识信息；

步骤203，导航设备在搜索到另一个导航设备发出的标识信息时，将自身的标识信息以及所搜索到的标识信息上传到服务器；

步骤204，服务器在接收到导航设备上传的标识信息后，查询并评估标识信息对应的设备的定位精度，并将结果返回至上传标识信息的导航设备；

步骤205，在搜索到的另一个导航设备的定位精度高于自身的定位精度时，导航设备获取所搜索到的另一个导航设备的位置信息；

步骤206，导航设备利用搜索到的另一个导航设备的位置信息修正自身的位置信息。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本申请实施例所必须的。

参照图3，示出了本申请一种导航设备位置修正的装置实施例的结构框图，具体可以包括如下模块：

位于导航设备的搜索模块301，用于在预设范围内搜索参照定位设备；

位于导航设备的目标确定模块302，用于确定定位精度高于所述导航设备定位精度的目标定位设备；

位于导航设备的获取模块303，用于获取所述目标定位设备的参照位置信息；

位于导航设备的修正模块304，用于采用所述参照位置信息修正所述导航设备自身的位置信息。

在本申请实施例中，所述目标确定模块可以进一步包括：

位于导航设备的请求子模块，用于向服务器提交针对所述参照定位设备的定位精度与所述导航设备的定位精度进行精度评估的请求；

位于导航设备的接收子模块，用于接收服务器针对所述请求返回的精度评估结果；所述精度评估结果包括目标定位设备的信息，所述目标定位设备为定位精度高于导航设备的参照定位设备。

在本申请实施例中，所述参照定位设备和导航设备具有标识信息，所述目标确定模块还可以包括：

位于导航设备的标识发送子模块，用于向服务器发送导航设备的标识信息和参照定位设备的标识信息，所述服务器用于采用标识信息查找相应设备的定位精度；

所述搜索模块301，用于在预设范围内搜索参照定位设备的标识信息。

在本申请实施例中，所述导航设备可以设置于导航鞋内。

在本申请实施例中，所述装置还包括：

位于导航设备的远距离通信模块，用于采用远距离通信方式与所述服务器通信，所述远距离通信方式包括：电台、2G网络、3G网络、4G网络；

位于导航设备的近距离通信模块，用于采用近距离通信方式与所述参照定位设备通信，所述近距离通信方式包括：蓝牙、wifi。

参照图4，示出了本申请一种安装有导航设备的导航鞋实施例的结构框图，其中，导航设备可以设置在导航鞋内任一位置，导航设备可以包括：

搜索模块401，用于在预设范围内搜索参照定位设备；

目标确定模块402，用于确定定位精度高于所述导航设备定位精度的目标定位设备；

获取模块403，用于获取所述目标定位设备的参照位置信息；

修正模块404，用于采用所述参照位置信息修正所述导航设备自身的位置信息。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本申请实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种导航设备位置修正的方法和一种导航设备位置修正的装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种导航设备位置修正的方法，其特征在于，所述导航设备具有定位精度和自身的位置信息，所述方法包括：

所述导航设备在预设范围内搜索参照定位设备；

确定定位精度高于所述导航设备定位精度的目标定位设备；

获取所述目标定位设备的参照位置信息；

采用所述参照位置信息修正所述导航设备自身的位置信息；

所述确定定位精度高于所述导航设备定位精度的目标定位设备的步骤包括：

所述导航设备向服务器提交针对所述参照定位设备的定位精度与所述导航设备的定位精度进行精度评估的请求；

接收服务器针对所述请求返回的精度评估结果；所述精度评估结果包括目标定位设备的信息，所述目标定位设备为定位精度高于导航设备的参照定位设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参照定位设备和导航设备具有标识信息，所述确定定位精度高于所述导航设备定位精度的目标定位设备的步骤还包括：

所述导航设备向服务器发送导航设备的标识信息和参照定位设备的标识信息，所述服务器用于采用标识信息查找相应设备的定位精度；

所述导航设备在预设范围内搜索参照定位设备为所述导航设备在预设范围内搜索参照定位设备的标识信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述导航设备广播自身的标识信息，所述参照定位设备用于通过所述导航设备的标识信息搜索得到所述导航设备。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述导航设备采用远距离通信方式与所述服务器通信，所述远距离通信方式包括：电台、2G网络、3G网络、4G网络；

所述导航设备采用近距离通信方式与所述参照定位设备通信，所述近距离通信方式包括：蓝牙、wifi。

5.一种导航设备位置修正的装置，其特征在于，所述导航设备具有定位精度和自身的位置信息，所述装置包括：

位于导航设备的搜索模块，用于在预设范围内搜索参照定位设备；

位于导航设备的目标确定模块，用于确定定位精度高于所述导航设备定位精度的目标定位设备；

位于导航设备的获取模块，用于获取所述目标定位设备的参照位置信息；

位于导航设备的修正模块，用于采用所述参照位置信息修正所述导航设备自身的位置信息；

所述目标确定模块包括：

位于导航设备的请求子模块，用于向服务器提交针对所述参照定位设备的定位精度与所述导航设备的定位精度进行精度评估的请求；

位于导航设备的接收子模块，用于接收服务器针对所述请求返回的精度评估结果；所述精度评估结果包括目标定位设备的信息，所述目标定位设备为定位精度高于导航设备的参照定位设备。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述参照定位设备和导航设备具有标识信息，所述目标确定模块还包括：

位于导航设备的标识发送子模块，用于向服务器发送导航设备的标识信息和参照定位设备的标识信息，所述服务器用于采用标识信息查找相应设备的定位精度；

所述搜索模块，用于在预设范围内搜索参照定位设备的标识信息。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述导航设备设置于导航鞋内。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

位于导航设备的远距离通信模块，用于采用远距离通信方式与所述服务器通信，所述远距离通信方式包括：电台、2G网络、3G网络、4G网络；

位于导航设备的近距离通信模块，用于采用近距离通信方式与所述参照定位设备通信，所述近距离通信方式包括：蓝牙、wifi。