CN107765276A - 一种基于北斗导航的室内定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于北斗导航的室内定位系统，包括移动终端、虚拟北斗信号发生装置、无线通讯模块、路由装置和服务器，所述服务器通过无线通信模块与多个虚拟北斗信号发生装置对接。本发明是一种基于北斗导航的室内定位系统，通过虚拟北斗信号发生装置发出与北斗导航系统类似的型信号，且本发明的工作频点、多址方式、调制方式、电文结构和扩频码与北斗导航系统相同，只是对导航电文内容进行了修改，从而可以最大限度的与现有的北斗导航卫星信号兼容，从而用户现有的移动终端可以照常使用，只需要进行固件和软件的升级就可以进行室内定位操作，从而室内室外定位可以无缝过渡，从而用户实际使用更加方便，且不需要进行更换设备。

Description

一种基于北斗导航的室内定位系统

技术领域

本发明涉及室内定位领域，尤其是涉及一种基于北斗导航的室内定位系统。

背景技术

卫星定位系统即全球定位系统。简单地说，这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。现有室内定位系统大多采用卫星进行室内定位，由于卫星距离地面太远，且信号在传输过程中会受到建筑物的影响，从而当用户进入室内后，移动终端接收到的信号较弱，或者接收不到信号，从而在进行室内定位时定位误差较大，甚至无法进行室内定位，从而用户不能得知自己所处的位置，从而无法满足实际需求，且现有定位系统不实现室内室外定位的无缝过渡，由室内定位转向室外定位时需要进行繁杂的操作，从而增加用户负担，且现有的室内系统需要单独的移动终端进行信号接收，用户原有的移动终端无法使用，从而增加用户支出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于北斗导航的室内定位系统，以解决上述背景技术中提出的室内定位时定位误差较大，现有定位系统不实现室内室外定位的无缝过渡，现有的室内系统需要单独的移动终端进行信号接收的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于北斗导航的室内定位系统，包括移动终端、虚拟北斗信号发生装置、无线通讯模块、路由装置和服务器，所述服务器通过无线通信模块与多个虚拟北斗信号发生装置对接，并生成由虚拟北斗信号发生装置向移动终端发出的导航电文内容，虚拟北斗信号发生装置与移动终端对接，所述服务器通过路由装置与移动终端连接，所述移动终端包括北斗信号接收模块、高放模块、下变频模块、AD采样模块、基带处理模块、定位计算模块、ARM控制器、数据储存器、无线连接器和LCD显示装置，所述北斗信号接收模块与虚拟北斗信号发生装置无线连接，且所述北斗信号接收模块与高放模块连接，高放模块与下变频模块连接，下变频模块与AD采样模块连接，AD采样模块与基带处理模块连接，基带处理模块与定位计算模块连接，且定位计算模块、数据储存器、LCD显示装置和无线连接器均与ARM控制器耦合，所述无线连接器与路由装置连接。

优先的：所述虚拟北斗信号发生装置外部设有保护罩，且所述虚拟北斗信号发生装置通过连接装置与室内天花板固定连接。

优先的：所述LCD显示包括处理器、信号传输装置和显示屏，所述显示屏通过信号传输装置与处理连接，且处理器与ARM控制器耦合。

优先的：所述虚拟北斗信号发生装置每层安装的数量为多个。

优先的：所述路由装置包括壳体、散热装置和无线网络信号发生装置，且所述无线网络信号发生装置处于壳体内，散热装置与壳体的外表面固定连接，且所述壳体开设有多个形状大小不同的散热孔。

优先的：所述显示屏为触控屏，且显示屏表面设有保护膜。

优先的：所述ARM控制器还连接有USB外设，USB外设包括键盘和鼠标，且USB接口处设有挡尘板。

优先的：所述服务器处于密闭空间，且密闭空间内设有散热装置、湿度检测装置和静电除尘装置。

优先的：所述移动终端是智能手机、平板电脑。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明是一种基于北斗导航的室内定位系统，通过虚拟北斗信号发生装置发出与北斗导航系统类似的型信号，且本发明的工作频点、调制方式、多址方式、电文结构和扩频码与北斗导航系统相同，只是对导航电文内容进行了修改，从而可以最大限度的与现有的北斗导航卫星信号兼容，从而用户现有的移动终端可以照常使用，只需要进行固件和软件的升级就可以进行室内定位操作，从而室内室外定位可以无缝过渡，从而用户实际使用更加方便，且不需要进行更换设备，从而减少用户支；同时本发明在各个楼层安装多个虚拟北斗信号发生装置，从而可以多整个楼层进行全覆盖，不会产生定位盲区，从而不会对用户的实际使用造成影响，从而提升用户的满意度，且虚拟北斗信号发生装置安装在天花板，从而有利于且虚拟北斗信号发生装置发出的导航电文的传播，从而用户可以接收的信号更强，从而可以更精准的的对用户进行室内定位；本发明中的路由装置带有散热器，可以防止温度过高对路由装置造成的损伤，从而可以提高路由装置的使用寿命，同时本发明的服务器处于密闭的空间中，且密闭空间带有散热装置除湿装置和静电除尘装置，从而可以让服务器在更加安全的环境中工作，从而减低服务器产生故障的几率，从而降低维修成本，且提高服务器的使用寿命。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于北斗导航的室内定位系统的结构框图。

图2为本发明提出的一种基于北斗导航的室内定位系统中移动终端的结构框图。

图3为本发明提出的一种基于北斗导航的室内定位系统中LCD显示装置的结构框图。

图4为本发明提出的一种基于北斗导航的室内定位系统的安装示意图。

图5为本发明提出的一种基于北斗导航的室内定位系统中移动终端的安装结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～5，本发明实施例中，一种基于北斗导航的室内定位系统，包括移动终端、虚拟北斗信号发生装置、无线通讯模块、路由装置和服务器，所述服务器通过无线通信模块与多个虚拟北斗信号发生装置对接，并生成由虚拟北斗信号发生装置向移动终端发出的导航电文内容，虚拟北斗信号发生装置与移动终端对接，从而移动终端可以接收虚拟北斗信号发生装置导航电文，所述服务器通过路由装置与移动终端连接，从而移动终端把从虚拟北斗信号发生装置接收到的导航电文与服务器中信息进行对比，从而可以进行对移动制动终端进行定位，即对用户进行定位，从而可以让用户在陌生的室内环境中清晰的了解自己所处的位置，从而可以更方便、更优的规划自己的路线，从而方便用户的生活，所述移动终端包括北斗信号接收模块、高放模块、下变频模块、AD采样模块、基带处理模块、定位计算模块、ARM控制器、数据储存器、无线连接器和LCD显示装置，所述北斗信号接收模块与虚拟北斗信号发生装置无线连接，且所述北斗信号接收模块与高放模块连接，高放模块与下变频模块连接，下变频模块与AD采样模块连接，AD采样模块与基带处理模块连接，基带处理模块与定位计算模块连接，且定位计算模块、数据储存器、LCD显示装置和无线连接器均与ARM控制器耦合，从而移动终端通过北斗信号接收模块可以接收虚拟北斗信号发生装置发出的导航电文，且通过下行的各个模块进行处理，最终传到ARM控制器，所述无线连接器与路由装置连接，从而移动终端可以与路由装置连接，从而移动终端通过路由装置与服务器进行连接，从而可以进行数据对比，数据对比后，再通过ARM控制器把信息传到LCD显示装置，从而用户可以通过显示屏可以清晰的看到自己所处位置的三维坐标，从而对用户实现定位，且通过数据储存器对定位数据进行储存。

所述虚拟北斗信号发生装置外部设有保护罩，从而可以让虚拟北斗信号发生装置处于一个密闭的环境，从而可以防止杂物、灰尘等进入虚拟北斗信号发生装置，从而可以虚拟北斗信号发生装置起到防护作用，且所述虚拟北斗信号发生装置通过连接装置与室内天花板固定连接，从而有利于虚拟北斗信号发生装置发出的虚拟北斗信号的传播，从而让用户的移动终端接收到的虚拟北斗信号信息更强，从而可以更快更精准的对用户位置进行定位。

所述LCD显示包括处理器、信号传输装置和显示屏，所述显示屏通过信号传输装置与处理器连接，且处理器与ARM控制器耦合，从而定位信息通过处理器处理后，再经过信号传输装置可以在显示屏上显示出，从而用户可以看到自己的移动终端可以看到自己的位置，从而方便用户进行移动方向的选择。

所述虚拟北斗信号发生装置每层安装的数量为多个，从而可以形成多个覆盖区域，多个覆盖区域的组合，从而可以对整个楼层进行全覆盖，从而防止定位盲区的产生，从而可以减少系统缺陷，且不会对用户实际使用造成影响，从而可以提升用户满意度。

所述路由装置包括壳体、散热装置和无线网络信号发生装置，且所述无线网络信号发生装置处于壳体内，散热装置与壳体的外表面固定连接，且所述壳体开设有多个形状大小不同的散热孔，从而通过散热装置和散热孔可以对整个路由装置进行散热，从而可以防止温度过高对路由装置造成的损伤，从而可以增加路由装置的使用寿命。

所述显示屏为触控屏，从而可以方便用户进行操作，降低使用难度，且显示屏表面设有保护膜，可以防止触摸屏发生划伤，可以更好的对触摸屏进行保护。

所述ARM控制器还连接有USB外设，USB外设包括键盘和鼠标，鼠标采用无线鼠标，从而方便用户携带，且USB接口处设有挡尘板，从而可以防止灰尘等杂质进入USB接口，从而可以防止USB接口因灰尘原因造成的故障，从而可以减少USB接口的故障率。

所述服务器处于密闭空间，且密闭空间内设有散热装置、湿度检测装置和静电除尘装置，从而可以防止服务器进入灰尘，从而防止灰尘对服务器中的电子元件造成影响，且散热装置、湿度检测装置和静电除尘装置的安装可以对服务器的工作环境进行检测与处理，从而让服务器在更加安全的工作环境中工作，从而降低服务器产生故障的几率，增加服务器的使用寿命，且可以对服务器进行更好的监管。

所述移动终端可以是智能手机、平板电脑或者其他智能设备，移动终端的种类不做限制，从而可以更方便的让用户了解自己的位置信息，且移动终端的种类不做限制，且防止可以让系统的适用范围更广。

工作原理：首先服务器与无线通讯模块对接并生成由虚拟北斗信号发生装置向移动终端发出的导航电文内容，然后安装在各个楼层中的多个虚拟北斗信号发生装置发出导航电文，然后用户的移动终端通过移动终端中的北斗信号接收模块接收到导航电文，然后再经过高放模块、下变频模块、AD采样模块、基带处理模块、定位计算模块传到ARM控制器，然后再通过移动终端中的无线连接器与路由装置连接，从而移动终端可以与路由装置连接，从而移动终端可以与服务器进行连接，从而把接收的导航电文与服务器中的数据进行比对，对比过后，再通过LCD显示装置中的显示屏显示出用户的三维坐标，从而可以对用户进行定位，且采用与北斗导航系统相同的工作频点、多址方式、调制方式、电文结构和扩频码，从而用户移动终端不需要更换，只要进行固件和软件升级即可实现室内定位， 且可以实现是室内室外定位的无缝过渡。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种基于北斗导航的室内定位系统，包括移动终端、虚拟北斗信号发生装置、无线通讯模块、路由装置和服务器，其特征在于：所述服务器通过无线通信模块与多个虚拟北斗信号发生装置对接，并生成由虚拟北斗信号发生装置向移动终端发出的导航电文内容，虚拟北斗信号发生装置与移动终端对接，所述服务器通过路由装置与移动终端连接，所述移动终端包括北斗信号接收模块、高放模块、下变频模块、AD采样模块、基带处理模块、定位计算模块、ARM控制器、数据储存器、无线连接器和LCD显示装置，所述北斗信号接收模块与虚拟北斗信号发生装置无线连接，且所述北斗信号接收模块与高放模块连接，高放模块与下变频模块连接，下变频模块与AD采样模块连接，AD采样模块与基带处理模块连接，基带处理模块与定位计算模块连接，且定位计算模块、数据储存器、LCD显示装置和无线连接器均与ARM控制器耦合，所述无线连接器与路由装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于北斗导航的室内定位系统，其特征在于：所述虚拟北斗信号发生装置外部设有保护罩，且所述虚拟北斗信号发生装置通过连接装置与室内天花板固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于北斗导航的室内定位系统，其特征在于：所述LCD显示包括处理器、信号传输装置和显示屏，所述显示屏通过信号传输装置与处理连接，且处理器与ARM控制器耦合。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于北斗导航的室内定位系统，其特征在于：所述虚拟北斗信号发生装置每层安装的数量为多个。

5.根据权利要求1所述的一种基于北斗导航的室内定位系统，其特征在于：所述路由装置包括壳体、散热装置和无线网络信号发生装置，且所述无线网络信号发生装置处于壳体内，散热装置与壳体的外表面固定连接，且所述壳体开设有多个形状大小不同的散热孔。

6.根据权利要求3所述的一种基于北斗导航的室内定位系统，其特征在于：所述显示屏为触控屏，且显示屏表面设有保护膜。

7.根据权利要求1所述的一种基于北斗导航的室内定位系统，其特征在于：所述ARM控制器还连接有USB外设，USB外设包括键盘和鼠标，且USB接口处设有挡尘板。

8.根据权利要求1所述的一种基于北斗导航的室内定位系统，其特征在于：所述服务器处于密闭空间，且密闭空间内设有散热装置、湿度检测装置和静电除尘装置。

9.根据权利要求1所述的一种基于北斗导航的室内定位系统，其特征在于：所述移动终端是智能手机、平板电脑。