CN105873210A - 一种移动趋向混合定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种移动趋向混合定位方法，包括以下步骤：移动设备通过采集数据、运算，计算出基站相关信息以及WIFI热点信息；移动设备将基站数据传输到服务器，由服务器进行信号差分计算，得出移动设备所在经纬度；当所述移动设备包含GSM模块时，服务器对多基站信号差分信号值进行差分位置计算；当移动设备处于移动状态时，服务器对基站传输的数据进行移动趋向分析，得出移动设备所在经纬度；当移动设备无通讯信号、且无GPS信号时，服务器采用WIFI信号差分定位；当移动设备同时存在GPS、WIFI通讯模块时，服务器自动采用能耗算法。本发明有效的解决在不同地理环境，不同硬件环境下定位的精准度，有效提升设备电池续航能力以及大幅度降低硬件产品成本。

Description

一种移动趋向混合定位方法
技术领域
本发明属于移动定位技术领域，具体是涉及一种移动趋向混合定位方法。
背景技术
近年来，移动定位技术受到越来越多的关注，推动了对移动定位技术的研究及测距技术的发展，移动定位技术的基本原理是：移动目标通过与多个已知坐标位置的固定基站（地面或空中）进行交互，获得相应测量参数后，利用适当的处理方法获得移动目标在空间中的位置。测量参数一般包括无线电波的传输时间、幅度、相位和到达角等。
传统的基于卫星的GPS定位，在其定位精度上存在优势，但存在地理条件的限制：
1、在卫星信号无法达到三颗卫星以上无法完成定位；
2、当定位设备处于室内或者信号无法到达时，无法进行定位；
3、开始GPS模块需要实时与卫星进行信号传输，能耗比较大；
4、采用GPS等卫星定位模需要增加硬件成本投入。
传统的基于LBS的定位作为GPS定位的补充，其优势在于，可实现室内定位，只要手机通讯信号覆盖到的区域均能实现定位，并且其定位的附加能耗基本为零，但其存在缺陷：
1、定位精确度的不准确性（2000米范围误差）；
2、物体移动状态下无法实现精确定位。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够解决在不同地理环境，不同硬件环境下定位的精准度，提升设备电池续航能力的移动趋向混合定位方法，本发明解决其技术问题采用的技术方案为：
一种移动趋向混合定位方法，包括以下步骤：
移动设备通过采集数据、运算，计算出基站相关信息以及WIFI热点信息；
移动设备将基站数据传输到服务器，由服务器进行信号差分计算，得出移动设备所在经纬度；
当所述移动设备包含GSM模块时，服务器对多基站信号差分信号值进行差分位置计算；
当所述移动设备处于移动状态时，服务器对基站传输的数据进行移动趋向分析，得出移动设备所在经纬度；
当所述移动设备无通讯信号、且无GPS信号时，服务器采用WIFI信号差分定位；
当所述移动设备同时存在GPS、WIFI通讯模块时，服务器自动采用能耗算法，优先使用无附加能耗的LBS定位；其次是采用WIFI信号差分定位；最后采用GPS进行定位。
本发明进一步的技术方案还包括：
在服务器进行信号差分计算之前，还包括如下步骤：
移动设备接收由基站传输过来的信息，在移动设备上利用三角定位法使用邻区基站进行三角覆盖区域计算，得出移动设备所在经纬度。
进一步地，服务器进行信号差分计算的具体步骤为：
移动设备将基站数据传输到服务器，由服务器进行信号差分计算，并利用邻区基站，使用三角定位法得出精度为200m的空间球面，然后使用信号差分计算，在平面中计算出最符合差分值的某个点，得出移动设备所在经纬度。
进一步地，服务器对基站传输的数据进行移动趋向分析的步骤为：
在设备移动状态下，每隔6秒，由基站的交互产生一次数据，并提交服务器，服务器将对最近提交的3组数据进行移动趋向叠加，形成趋向线，结合使用三角定位法形成的球面+可能区域点，可在趋向线上计算得到最后一次数据提交时的精确位置点。
进一步地，所述基站相关信息包括基站发射频率、信号覆盖范围、基站号、小区信息、地区码信息、基站经纬度；所述WIFI热点信息包括WIFI热点MAC、信号频段、信号覆盖范围、WIFI热点SSID、经纬度。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果为：本发明有效的解决了几种定位技术所存在的技术缺陷，有效的解决在不同地理环境，不同硬件环境下定位的精准度，在采用纯基站定位算法的基础上，电池能耗无增加，零消耗，提升设备电池续航能力；按硬件应用场景可节省GPS模块的采购成本，大幅度降低硬件产品成本。
附图说明
图1为采用本发明方法进行移动趋向混合定位一实施例的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，进一步详细说明本发明的具体实施方式。
请参阅图1，本发明一种移动趋向混合定位方法，包括以下步骤：
移动设备通过采集数据、运算，计算出基站相关信息以及WIFI热点信息；
移动设备将基站数据传输到服务器，由服务器进行信号差分计算，得出移动设备所在经纬度；
当所述移动设备包含GSM模块时，服务器对多基站信号差分信号值进行差分位置计算；
当所述移动设备处于移动状态时，服务器对基站传输的数据进行移动趋向分析，得出移动设备所在经纬度；
当所述移动设备无通讯信号、且无GPS信号时，服务器采用WIFI信号差分定位；
当所述移动设备同时存在GPS、WIFI通讯模块时，服务器自动采用能耗算法，优先使用无附加能耗的LBS定位；其次是采用WIFI信号差分定位；最后采用GPS进行定位。
其中，由服务器对多基站信号差分信号值进行差分位置计算，可实现室内、室外精确定位，位置精度可以达到20-200米；在移动设备处于移动状态时，结合前述差分定位方法进行移动趋向分析实现精确定位，可以达到10-20米精确度；采用WIFI信号差分定位可实现10-200米精确度。
本发明中，服务器自动采用能耗算法的优先级别为，优先级别LBS>WIFI>GPS，即优先使用无附加能耗的LBS，如果实现精确度达到10-20米，将采用LBS定位结果，后续不再使用GPS能高能耗硬件；其次采用WIFI信号差分定位；最后采用GPS进行定位。
在不附加硬件模块的情况下面，本发明方法可以达到10-200米定位精确度，完全可以满足正常定位需求，无需增加硬件成本，同时无需增加能耗，大幅延长设备在线时间；由于采用纯基站定位算法，电池能耗无增加，零消耗，可有效的提升设备电池续航能力。
作为优选，本发明在服务器进行信号差分计算之前，还包括如下步骤：
移动设备接收由基站传输过来的信息，在移动设备上利用三角定位法使用邻区基站进行三角覆盖区域计算，得出移动设备所在经纬度。
其中，移动设备包含GSM模块，在芯片基带信号处理驱动上面集成定位模块，利用基带与基站的交互（每隔6秒基带需要与基站交互），接收由基站传输给GSM模块的信息，包括基站号，信号强度，信号切换，信号接续等信息，定位精度可达200m。
作为优选，服务器进行信号差分计算的具体步骤为：
移动设备将基站数据传输到服务器，由服务器进行信号差分计算，并利用邻区基站，这里基站为6个接续基站，使用三角定位法得出精度为200m的空间球面，然后使用信号差分计算，在平面中计算出最符合差分值的某个点，得出移动设备所在经纬度，精度可在20-200m。
作为优选，服务器对基站传输的数据进行移动趋向分析的步骤为：
在设备移动状态下，每隔6秒，由基站的交互产生一次数据，并提交服务器，服务器将对最近提交的3组数据进行移动趋向叠加，形成趋向线，结合使用三角定位法形成的球面+可能区域点，可在趋向线上计算得到最后一次数据提交时的精确位置点。
本发明中，WIFI信号的处理及定位与上述基站信号的处理一致，当多种信号存在时同时进行叠加计算，基站相关信息包括基站发射频率、信号覆盖范围、基站号、小区信息、地区码信息、基站经纬度；WIFI热点信息包括WIFI热点MAC、信号频段、信号覆盖范围、WIFI热点SSID、经纬度。
本发明中，移动设备可以是手机，也可以是定位器。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的保护范围以所附权利要求为准，其他凡其结构和原理与本发明相同或者相似的，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种移动趋向混合定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
移动设备通过采集数据、运算，计算出基站相关信息以及WIFI热点信息；
移动设备将基站数据传输到服务器，由服务器进行信号差分计算，得出移动设备所在经纬度；
当所述移动设备包含GSM模块时，服务器对多基站信号差分信号值进行差分位置计算；
当所述移动设备处于移动状态时，服务器对基站传输的数据进行移动趋向分析，得出移动设备所在经纬度；
当所述移动设备无通讯信号、且无GPS信号时，服务器采用WIFI信号差分定位；
当所述移动设备同时存在GPS、WIFI通讯模块时，服务器自动采用能耗算法，优先使用无附加能耗的LBS定位；其次是采用WIFI信号差分定位；最后采用GPS进行定位。
2.根据权利要求1所述的一种移动趋向混合定位方法，其特征在于，在服务器进行信号差分计算之前，还包括如下步骤：
移动设备接收由基站传输过来的信息，在移动设备上利用三角定位法使用邻区基站进行三角覆盖区域计算，得出移动设备所在经纬度。
3.根据权利要求1或2所述的一种移动趋向混合定位方法，其特征在于，服务器进行信号差分计算的具体步骤为：
基站将数据传输到服务器，由服务器进行信号差分计算，并利用邻区基站，使用三角定位法得出精度为200m的空间球面，然后使用信号差分计算，在平面中计算出最符合差分值的某个点，得出移动设备所在经纬度。
4.根据权利要求1所述的一种移动趋向混合定位方法，其特征在于，服务器对基站传输的数据进行移动趋向分析的步骤为：
在设备移动状态下，每隔6秒，由基站的交互产生一次数据，并提交服务器，服务器将对最近提交的3组数据进行移动趋向叠加，形成趋向线，结合使用三角定位法形成的球面+可能区域点，可在趋向线上计算得到最后一次数据提交时的精确位置点。
5.根据权利要求1所述的一种移动趋向混合定位方法，其特征在于，所述基站相关信息包括基站发射频率、信号覆盖范围、基站号、小区信息、地区码信息、基站经纬度；所述WIFI热点信息包括WIFI热点MAC、信号频段、信号覆盖范围、WIFI热点SSID、经纬度。
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