CN107635209B - 一种带增强机器类通信功能的北斗定位装置及实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带增强机器类通信功能的北斗定位装置，包括：处理器、北斗定位模块、增强机器类通信模块，北斗定位模块和增强机器类通信模块都集成在所述北斗定位装置中。本发明还提供了一种带增强机器类通信功能的北斗定位实现方法。本发明通过一个在传统的手持设备上添加一个增强机器类通信设备，并在北斗信号弱或者建筑相对密集的地方建设一个增强机器类通信基站，通过对手持设备上北斗定位数据以及增强机器类通信基站的标准定位数据进行对比，实现对手持设备上定位数据的修正，在一些北斗信号较差的地方，实现精准的定位，同时利用了低功耗的增强机器类通信特性。
Description
技术领域
本发明涉及北斗物联网定位领域。更具体地说，本发明涉及带增强机器类通信功能的北斗定位装置及实现方法。
背景技术
一般定位而言主要是用于行驶过程中的移动定位，其缺点是观测值精度低，现有定位技术观测精度一般在3米至30米，但对于位置定位连续性和精度要求较高的场景来说，现有定位技术暂时无法解决此问题。本发明涉及的增强机器类通信与北斗定位相结合技术，可以将其中一台增强机器类通信设备与北斗定位装置设置为参考点，然后通过增强机器类通信传输北斗定位信息与参考点位置信息进行比对，可获得精度较高的定位信息。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种带增强机器类通信功能的北斗定位装置，其可以将一台增强机器类通信手持设备与北斗定位装置设置为参考点，然后通过所述北斗定位装置里的增强机器类通信模块传输北斗定位信息与参考点位置信息进行比对，可获得精度较高的定位信息。
本发明的一个目的是提供一种带增强机器类通信功能的北斗定位实现方法，其通过一个在传统的手持设备上添加一个增强机器类通信设备，并在北斗信号弱或者建筑相对密集的地方建设一个增强机器类通信基站，通过对手持设备上北斗定位数据以及增强机器类通信基站的标准定位数据进行对比，实现对手持设备上定位数据的修正，在一些北斗信号较差的地方，实现精准的定位，同时利用了低功耗的增强机器类通信特性。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种带增强机器类通信功能的北斗定位装置，包括：
北斗定位模块，所述北斗定位模块集成在所述手持设备中，并用于捕获按一定卫星截止角所选择的北斗卫星的信号，所述卫星截止角为在利用北斗卫星进行定位的过程中，为了屏蔽遮挡物及多路径效应的影响所设定的截止高度角，北斗卫星的截止角为10度；
增强机器类通信模块，所述增强机器类通信模块也集成在所述手持设备中，并用于捕获所选择的至少三个增强机器类通信基站的信号；以及
处理器，其根据所述北斗定位模块所捕获的北斗卫星的信号计算所述手持设备所处的位置，且当所述北斗定位模块所捕获的北斗卫星的信号的数量或强度导致不能计算出所述手持设备所处的位置时，所述处理器根据所述增强机器类通信模块所捕获的增强机器类通信基站的信号计算所述手持设备所处的位置；
其中，所述处理器根据所述增强机器类通信模块到所述至少三个增强机器类通信基站之间的信号传输时间来判断所述增强机器类通信模块到所述至少三个增强机器类通信基站的各自的距离，再根据接收到的所述至少三个增强机器类通信基站的位置信息，来计算出所述手持设备所处的位置。
优选的是，所述至少三个增强机器类通信基站为四个，且所述处理器选择任意三个为一组，一共形成四个组合，所述处理器针对每一组分别进行手持设备所处位置的计算，取四个组合计算结果的的平均值，作为最终确定的手持设备所处位置。
优选的是，所述至少两个增强机器类通信基站为五个，且所述处理器选择任意三个为一组，一共形成十个组合，所述处理器针对每一组分别进行手持设备所处位置的计算，得到十个计算结果，且根据以下原则取十个结果中的一个结果；
当所述处理器不能通过北斗定位模块计算出所述手持设备所处位置时，最后确定的位置被称为停滞位置，在上述十个计算结果中，距离所述停滞位置最近的结果作为所述手持设备所处的位置。
优选的是，所述增强机器类通信模块与所述北斗定位模块通信连接，其中，所述北斗定位模块中预设有接收卫星信号的最低卫星数，当所述北斗定位模块接收到的卫星信号来源少于最低卫星数时，所述北斗定位模块通知所述增强机器类通信模块，所述增强机器类通信模块在保持与现有通信使用的增强机器类通信基站连接的情况下，再根据预设的增强机器类通信基站连接数量N，与剩下的N-1个增强机器类通信基站连接；
当所述北斗定位模块接收到的卫星信号来源大于或等于最低卫星数时，所述北斗定位模块通知所述增强机器类通信模块，所述增强机器类通信模块选择最接近的增强机器类通信基站，与之连接，且切断与其它增强机器类通信基站的连接，以实现基本的通信功能。
优选的是，所述北斗定位模块中预设有接收卫星信号的最低卫星数是指：
当所述北斗定位模块从一个卫星处收到的卫星信号的最高灵敏度不小于-135dBm时，该卫星算做所述最低卫星数中的卫星，反之当所述北斗定位模块从一个卫星处收到的卫星信号的最高灵敏度小于-135dBm时，该卫星不算做所述最低卫星数中的卫星。
优选的是，一种带增强机器类通信功能的北斗定位方法，其采用北斗定位装置，所述北斗定位装置为一个具有带增强机器类通信功能的用户手持设备，其特征在于，包括：
将北斗定位模块集成在所述手持设备中，并用于捕获按一定卫星截止角所选择的北斗卫星的信号，所述卫星截止角为在利用北斗卫星进行定位的过程中，为了屏蔽遮挡物及多路径效应的影响所设定的截止高度角，北斗卫星的截止角为10度；
将增强机器类通信模块也集成在所述手持设备中，并用于捕获所选择的至少三个增强机器类通信基站的信号；以及
将处理器也集成在在所述手持设备中，所述处理器根据所述北斗定位模块所捕获的北斗卫星的信号计算所述手持设备所处的位置，且当所述北斗定位模块所捕获的北斗卫星的信号的数量或强度导致不能计算出所述手持设备所处的位置时，所述处理器根据所述增强机器类通信模块所捕获的增强机器类通信基站的信号计算所述手持设备所处的位置；
其中，所述处理器根据所述增强机器类通信模块到所述至少三个增强机器类通信基站之间的信号传输时间来判断所述增强机器类通信模块到所述至少三个增强机器类通信基站的各自的距离，再根据接收到的所述至少三个增强机器类通信基站的位置信息，来计算出所述手持设备所处的位置。
本发明通过一个在传统的手持设备上添加一个增强机器类通信设备，并在北斗信号弱或者建筑相对密集的地方建设一个增强机器类通信基站，通过对手持设备上北斗定位数据以及增强机器类通信基站的标准定位数据进行对比，实现对手持设备上蓝牙定位数据的修正，在一些北斗信号较差的地方，实现精准的定位，同时利用了低功耗的增强机器类通信特性。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为北斗定位模块结构示意图；
图2为增强机器类通信模块结构示意图；
图3为北斗定位装置的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1、2、3所示，本发明提供一种带增强机器类通信功能的北斗定位装置，包括：
北斗定位模块，所述北斗定位模块集成在所述手持设备中，并用于捕获按一定卫星截止角所选择的北斗卫星的信号，所述卫星截止角为在利用北斗卫星进行定位的过程中，为了屏蔽遮挡物及多路径效应的影响所设定的截止高度角，北斗卫星的截止角为10度；
增强机器类通信模块，所述增强机器类通信模块也集成在所述手持设备中，并用于捕获所选择的至少三个增强机器类通信基站的信号；以及
处理器，其根据所述北斗定位模块所捕获的北斗卫星的信号计算所述手持设备所处的位置，且当所述北斗定位模块所捕获的北斗卫星的信号的数量或强度导致不能计算出所述手持设备所处的位置时，所述处理器根据所述增强机器类通信模块所捕获的增强机器类通信基站的信号计算所述手持设备所处的位置；
在上述技术方案中，所述处理器根据所述增强机器类通信模块到所述至少三个增强机器类通信基站之间的信号传输时间来判断所述增强机器类通信模块到所述至少三个增强机器类通信基站的各自的距离，再根据接收到的所述至少三个增强机器类通信基站的位置信息，来计算出所述手持设备所处的位置。
在另一种技术方案中，所述至少三个增强机器类通信基站为四个，且所述处理器选择任意三个为一组，一共形成四个组合，所述处理器针对每一组分别进行手持设备所处位置的计算，取四个组合计算结果的的平均值，作为最终确定的手持设备所处位置。
在另一种技术方案中，所述至少两个增强机器类通信基站为五个，且所述处理器选择任意三个为一组，一共形成十个组合，所述处理器针对每一组分别进行手持设备所处位置的计算，得到十个计算结果，且根据以下原则取十个结果中的一个结果：
当所述处理器不能通过北斗定位模块计算出所述手持设备所处位置时，最后确定的位置被称为停滞位置，在上述十个计算结果中，距离所述停滞位置最近的结果作为所述手持设备所处的位置。
在另一种技术方案中，所述增强机器类通信模块与所述北斗定位模块通信连接，其中，所述北斗定位模块中预设有接收卫星信号的最低卫星数，当所述北斗定位模块接收到的卫星信号来源少于最低卫星数时，所述北斗定位模块通知所述增强机器类通信模块，所述增强机器类通信模块在保持与现有通信使用的增强机器类通信基站连接的情况下，再根据预设的增强机器类通信基站连接数量N，与剩下的N-1个增强机器类通信基站连接，且当所述北斗定位模块接收到的卫星信号来源大于或等于最低卫星数时，所述北斗定位模块通知所述增强机器类通信模块，所述增强机器类通信模块选择最接近的增强机器类通信基站，与之连接，且切断与其它增强机器类通信基站的连接，以实现基本的通信功能。
在另一种技术方案中，所述北斗定位模块中预设有接收卫星信号的最低卫星数是指当所述北斗定位模块从一个卫星处收到的卫星信号的最高灵敏度不小于-135dBm时，该卫星算做所述最低卫星数中的卫星，反之当所述北斗定位模块从一个卫星处收到的卫星信号的最高灵敏度小于-135dBm时，该卫星不算做所述最低卫星数中的卫星。
在另一种技术方案中，一种带增强机器类通信功能的北斗定位实现方法，其采用北斗定位装置，所述北斗定位装置为一个具有带增强机器类通信功能的用户手持设备，具体包括：
将北斗定位模块集成在所述手持设备中，并用于捕获按一定卫星截止角所选择的北斗卫星的信号，所述卫星截止角为在利用北斗卫星进行定位的过程中，为了屏蔽遮挡物及多路径效应的影响所设定的截止高度角，北斗卫星的截止角为10度；
将增强机器类通信模块也集成在所述手持设备中，并用于捕获所选择的至少三个增强机器类通信基站的信号；以及
将处理器也集成在在所述手持设备中，所述处理器根据所述北斗定位模块所捕获的北斗卫星的信号计算所述手持设备所处的位置，且当所述北斗定位模块所捕获的北斗卫星的信号的数量或强度导致不能计算出所述手持设备所处的位置时，所述处理器根据所述增强机器类通信模块所捕获的增强机器类通信基站的信号计算所述手持设备所处的位置；
其中，所述处理器根据所述增强机器类通信模块到所述至少三个增强机器类通信基站之间的信号传输时间来判断所述增强机器类通信模块到所述至少三个增强机器类通信基站的各自的距离，再根据接收到的所述至少三个增强机器类通信基站的位置信息，来计算出所述手持设备所处的位置。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (6)
1.一种带增强机器类通信功能的北斗定位装置，所述北斗定位装置为一个具有带增强机器类通信功能的用户手持设备，其特征在于，包括：
北斗定位模块，所述北斗定位模块集成在所述手持设备中，并用于捕获按一定卫星截止角所选择的北斗卫星的信号，所述卫星截止角为在利用北斗卫星进行定位的过程中，为了屏蔽遮挡物及多路径效应的影响所设定的截止高度角，北斗卫星的截止角为10度；
增强机器类通信模块，所述增强机器类通信模块也集成在所述手持设备中，并用于捕获所选择的至少三个增强机器类通信基站的信号；以及
处理器，其根据所述北斗定位模块所捕获的北斗卫星的信号计算所述手持设备所处的位置，且当所述北斗定位模块所捕获的北斗卫星的信号的数量或强度导致不能计算出所述手持设备所处的位置时，所述处理器根据所述增强机器类通信模块所捕获的增强机器类通信基站的信号计算所述手持设备所处的位置；
其中，所述处理器根据所述增强机器类通信模块到所述至少三个增强机器类通信基站之间的信号传输时间来判断所述增强机器类通信模块到所述至少三个增强机器类通信基站的各自的距离，再根据接收到的所述至少三个增强机器类通信基站的位置信息，来计算出所述手持设备所处的位置。
2.如权利要求1所述的带增强机器类通信功能的北斗定位装置，其特征在于，所述至少三个增强机器类通信基站为四个，且所述处理器选择任意三个为一组，一共形成四个组合，所述处理器针对每一组分别进行手持设备所处位置的计算，取四个组合计算结果的的平均值，作为最终确定的手持设备所处位置。
3.如权利要求1所述的带增强机器类通信功能的北斗定位装置，其特征在于，所述至少三个增强机器类通信基站为五个，且所述处理器选择任意三个为一组，一共形成十个组合，所述处理器针对每一组分别进行手持设备所处位置的计算，得到十个计算结果，且根据以下原则取十个结果中的一个结果：
当所述处理器不能通过北斗定位模块计算出所述手持设备所处位置时，处理器通过北斗定位模块最后确定的手持设备的位置被称为停滞位置，在上述十个计算结果中，距离所述停滞位置最近的结果作为所述手持设备所处的位置。
4.如权利要求1所述的带增强机器类通信功能的北斗定位装置，其特征在于，所述增强机器类通信模块与所述北斗定位模块通信连接，
其中，所述北斗定位模块中预设有接收卫星信号的最低卫星数，当所述北斗定位模块接收到的卫星信号来源少于最低卫星数时，所述北斗定位模块通知所述增强机器类通信模块，所述增强机器类通信模块在保持与现有通信使用的增强机器类通信基站连接的情况下，再根据预设的增强机器类通信基站连接数量N，与剩下的N-1个增强机器类通信基站连接，
当所述北斗定位模块接收到的卫星信号来源大于或等于最低卫星数时，所述北斗定位模块通知所述增强机器类通信模块，所述增强机器类通信模块选择最接近的增强机器类通信基站，与之连接，且切断与其它增强机器类通信基站的连接，以实现基本的通信功能。
5.如权利要求4所述的带增强机器类通信功能的北斗定位装置，其特征在于，所述北斗定位模块中预设有接收卫星信号的最低卫星数是指：
当所述北斗定位模块从一个卫星处收到的卫星信号的最高灵敏度不小于-135dBm时，该卫星算做所述最低卫星数中的卫星，反之当所述北斗定位模块从一个卫星处收到的卫星信号的最高灵敏度小于-135dBm时，该卫星不算做所述最低卫星数中的卫星。
6.一种带增强机器类通信功能的北斗定位实现方法，其采用北斗定位装置，所述北斗定位装置为一个具有带增强机器类通信功能的用户手持设备，其特征在于，包括：
将北斗定位模块集成在所述手持设备中，并用于捕获按一定卫星截止角所选择的北斗卫星的信号，所述卫星截止角为在利用北斗卫星进行定位的过程中，为了屏蔽遮挡物及多路径效应的影响所设定的截止高度角，北斗卫星的截止角为10度；
将增强机器类通信模块也集成在所述手持设备中，并用于捕获所选择的至少三个增强机器类通信基站的信号；以及
将处理器也集成在在所述手持设备中，所述处理器根据所述北斗定位模块所捕获的北斗卫星的信号计算所述手持设备所处的位置，且当所述北斗定位模块所捕获的北斗卫星的信号的数量或强度导致不能计算出所述手持设备所处的位置时，所述处理器根据所述增强机器类通信模块所捕获的增强机器类通信基站的信号计算所述手持设备所处的位置；
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