CN108801246B - 一种空间精确定位的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空间精确定位的方法及系统。其中，该空间精确定位的方法包括如下步骤：通过外部定位设备相关联的应用程序的开发接口，获取手机上的传感器信息；获取手机的地理位置，对外部定位设备的惯导参数进行初始化；获取外部定位设备的IMU数据；将手机上的传感器信息和外部定位设备的IMU数据进行融合处理得到的IMU数据进行惯导运算，得到外部定位设备的位置信息和姿态信息。本发明在保证定位效率的基础上，提高了定位精确度。

Description

一种空间精确定位的方法及系统

技术领域

本发明涉及一种空间精确定位的方法，同时涉及实现该定位方法的定位系统，属于空间定位技术领域。

背景技术

虚拟现实技术(Virtual Reality)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中。

头戴式显示装置(简称头显)，是实现虚拟现实技术的重要环节之一。在虚拟现实技术中，通过各种头显，向眼睛发送光学信号，利用双目立体视觉使用户双眼看到的不同图像分别产生，使用户产生强烈的立体感，进而达到想要的立体仿真效果。

目前，用于VR领域的头戴式显示装置主要包括三种：

第一种是移动端头戴显示设备，结构简单，通常仅具备外壳和光学结构，使用时需要将手机置于头戴显示设备内部，手机用于数据的处理，手机的屏幕用于显示图像，但是需要手机给头显供电，使用的持续时间较短，且如果需要玩游戏时，由于手机的处理量有限，还是需要有线或无线的方式将头戴显示设备内部的手机连接PC端。

第二种是外接式头戴显示设备，通过多条线缆连接到PC端，由PC端进行数据处理，头戴显示设备利用自身的屏幕显示图像。外接式头戴显示设备可以提供较好的用户体验，但是要求PC端上的接口数目要足够多才能实现与头戴显示设备连接。

第三种是一体式头戴显示设备，无需外接PC端，自身既负责进行数据处理，又负责图像显示。一体式头戴显示设备可以使用户不必受到线缆的束缚，可以自由移动，但是一体式头戴显示设备成本较高，而且由于将PC端集成到头戴设备中，导致头戴部分的重量较大，长时间使用可以明显感觉到设备发热。

对于第一种头戴式显示装置，目前只能看视频，而不能进行交互游戏，如果交互游戏需要配备具有定位功能的装置，例如头显定位器、手柄等。而现有的定位技术包括：红外光学定位、激光定位、超声定位及可见光定位等。采用这些定位技术都有可能面临遮挡等情况导致定位数据丢失的问题。

为了解决上述问题，需要引入惯性导航进行数据处理，而惯性导航的计算过程中需要引入重力加速度g，重力加速度在不同的地域具有差异性，会影响定位精度；另外利用超声定位，则超声波的传播速度受温度和湿度影响较大，也会影响定位精度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种空间精确定位的方法。

本发明所要解决的另一技术问题提供一种空间精确定位系统。

为实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种空间精确定位的方法，包括如下步骤：

通过外部定位设备相关联的应用程序的开发接口，获取手机上的传感器信息；

获取手机的地理位置，对外部定位设备的惯导参数进行初始化；获取外部定位设备的IMU数据；

将手机上的传感器信息和外部定位设备的IMU数据进行融合处理得到的IMU数据进行惯导运算，得到外部定位设备的位置信息和姿态信息。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种空间精确定位的方法，包括如下步骤：

通过外部定位设备相关联的应用程序的开发接口，获取手机上的传感器信息；

获取超声波在当前条件下的传播速度，传送给外部定位设备；

根据获取的超声波在当前条件下中的传播速度，进行空间位置的计算。其中较优地，通过外部定位设备相关联的应用程序的开发接口，获取手机上的传感器信息，包括如下步骤：

获取外部定位设备相关联的应用程序，安装在手机上；

获取手机上应用程序的传感器管理对象和要获取传感器信息的传感器类型；

注册监听器监听传感器传回的传感器信息，并传送到外部定位设备。

其中较优地，将手机上的传感器信息和外部定位设备的IMU数据进行融合处理得到的IMU数据采用如下公式求得：

D＝α*D1+β*D2；

其中，D为融合处理得到的IMU数据；D1为手机上的传感器信息；α为手机上的传感器信息所占的权重；D2为外部定位设备的IMU数据；β为外部定位设备的IMU数据所占的权重。

其中较优地，所述手机上的传感器信息通过OTG数据线或者无线方式转发给外部定位设备。

其中较优地，外部定位设备实时将获得的手机发送的传感器信息与获取的自身的IMU数据进行融合处理，得到的IMU数据进行惯导运算。

其中较优地，所述空间精确定位的方法，还包括如下步骤：

将超声波在空气中的传播速度转发给外部定位设备，采用超声波定位法计算外部定位设备的第二位置，根据外部定位设备的第二位置对外部定位设备的位置信息进行校准。

其中较优地，根据获取的超声波在当前条件下中的传播速度，进行空间位置的计算，包括如下步骤：

获取信号发射装置发送超声波信号的初始时间和外部定位设备接收超声波信号的时间，求得超声波信号的传播时间；

外部定位设备根据声波信号的传播时间和超声波信号传播过程中对应的超声波信号在空气中的传播速度，计算信号发射装置和外部定位设备的距离。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种空间精确定位系统，包括处理器和存储器；所述存储器上存储有可用在所述处理器上运行的计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时实现如下步骤：

通过外部定位设备相关联的应用程序的开发接口，获取手机上的传感器信息；

获取手机的地理位置，对外部定位设备的惯导参数进行初始化；获取外部定位设备的IMU数据；

将手机上的传感器信息和外部定位设备的IMU数据进行融合处理得到的IMU数据进行惯导运算，得到外部定位设备的第一位置和第一姿态信息；

将超声波在空气中的传播速度转发给外部定位设备，采用超声波定位法计算外部定位设备的第二位置，根据外部定位设备的第二位置对外部定位设备的第一位置进行校准。

本发明所提供的空间精确定位的方法，利用外部定位设备上连接的手机的应用程序，获取传感器信息，带入外部定位设备中，通过对手机中获得的传感器信息以及外部定位设备中的IMU数据进行融合处理得到的IMU数据进行惯导运算，得到外部定位设备的位置信息和姿态信息；由于惯导计算涉及积分计算，会将其中的杂波持续保留，所以在本发明所提供的空间精确定位的方法中通过对IMU数据进行处理，可以提高IMU数据的精准性，进而获得精确定位。不仅保证了实时获取外部定位设备的位置而且保证了位置的准确性。

附图说明

图1为本发明所提供的空间精确定位方法的第一实施例的流程图；

图2为本发明所提供的空间精确定位方法的第二实施例的流程图；

图3为本发明所提供的空间精确定位系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容进行详细具体的说明。

本实施例选择在VR定位领域进行具体说明，可以理解的是，该空间精确定位的方法不仅可应用于VR领域，也可应用于AR(增强现实)、MR(混合现实)、无人机等三维空间定位领域。

第一实施例

本发明所提供的空间精确定位的方法，利用外部定位设备(如：移动端头戴显示设备等)连接手机上的温度计、气压计等，提供温度数值和重力加速度数值等传感器信息，将传感器信息带入外部定位设备中，通过对手机中获得的传感器信息以及外部定位设备中的IMU数据进行融合处理得到的IMU数据进行惯导运算，得到外部定位设备的第一位置和第一姿态信息；由于惯导计算涉及积分计算，会将其中的杂波持续保留，所以在本发明所提供的空间精确定位的方法中通过低频的超声波定位法获取外部定位设备的第二位置，并根据第二位置对第一位置进行校准，获得精确定位。由于超声波定位法获取位置的频率低于惯导运算获取位置的频率，所以在保证定位效率的基础上，提高了定位精确度。

如图1所示，本发明所提供的空间精确定位的方法，包括如下步骤：首先，通过外部定位设备相关联的应用程序的开发接口，获取手机上的传感器信息；其次，获取手机的地理位置，对外部定位设备的惯导参数进行初始化；获取外部定位设备的IMU(惯性测量单元)数据；然后，将手机上的传感器信息和外部定位设备的IMU数据进行融合处理得到的IMU数据进行惯导运算。下面对这一过程做详细具体的说明。

S11，通过外部定位设备相关联的应用程序的开发接口，获取手机上的传感器信息。

通过外部定位设备相关联的应用程序的开发接口，获取手机上的传感器信息，具体包括如下步骤：

S111，获取外部定位设备相关联的应用程序，安装在手机上。

手机上安装了外部定位设备相关联的应用程序(APP，Application)，可以直接通过开发接口获取手机上的传感器信息：如温湿度、加速度、角速度、磁力计、gps数据等。

S112，获取手机上应用程序的传感器管理对象和要获取传感器信息的传感器类型。

在本发明所提供的第一实施例中，获取应用程序的传感器的管理对象可以采用如下代码实现：

SensorManager mSensorManager＝(SensorManager)

getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE)；

在本发明所提供的第一实施例中，并不是所有的传感器信息都需要获取，仅需要获取惯导计算需要的数据即可。包括GPS、加速度、角速度、磁力。所以在获取传感器信息之前，需要确定要获取传感器信息的传感器类型。在本发明所提供的第一实施例中，以获取加速度传感器的传感器信息为例进行说明，获取加速度传感器信息的传感器类型可以采用如下代码实现：

//获取传感器的类型(TYPE_ACCELEROMETER:加速度传感器)

mSensor＝mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER)；

在本发明所提供的第一实施例中，除了加速度传感器之外，还可以获取其他类型的传感器，如重力传感器、温度传感器等；

Sensor.TYPE_MAGNETIC_FIELD：磁场传感器。

Sensor.TYPE_GRAVITY：重力传感器。

Sensor.TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE：温度传感器。

S113，注册监听器监听传感器传回的传感器信息，并传送到外部定位设备。

在本发明所提供的第一实施例中，注册监听器监听传感器传回的传感器信息，采用onResume()方法，在onResume()方法中监听传感器传回的数据，可以采用如下代码实现：

其中，registerListener(SensorEventListener listener,Sensor sensor,intsamplingPeriodUs)的三个参数说明如下：

listener：监听传感器时间的监听器，该监听器需要实现SensorEventListener接口。

sensor：传感器对象。

samplingPeriodUs：指定获取传感器频率，一共有如下几种：

SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST：最快，延迟最小，同时也最消耗资源，一般只有特别依赖传感器的应用使用该频率。

SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME：适合游戏的频率，一般有实时性要求的应用适合使用这种频率。

SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL：正常频率，一般对实时性要求不高的应用适合使用这种频率。

SensorManager.SENSOR_DELAY_UI：适合普通应用的频率，这种模式比较省电，而且系统开销小，但延迟大，因此只适合普通小程序使用。

S12，获取手机的地理位置，对外部定位设备的惯导参数进行初始化；获取外部定位设备的IMU数据。

每次打开app时，手机读取上述传感器信息，可获得此手机的地理位置，通过地理位置可以得到当地的重力加速度G、当地磁偏角信息等，对外部定位设备的惯导参数进行初始化，进而获取外部定位设备的IMU数据。

其中，通过地理位置得到当地的重力加速度G、当地磁偏角信息等数据，可以是任何重力加速度、当地磁偏角信息的获取方式。在本发明所提供的第一实施例中，可通过GPS传感器得到地理位置，以通过查表方式获得的当地的重力加速度G、当地磁偏角信息为例进行说明。

S13，将手机上的传感器信息和外部定位设备的IMU数据进行融合处理得到的IMU数据进行惯导运算，得到外部定位设备的第一位置信息和姿态信息。

将手机上的传感器信息和外部定位设备的IMU数据进行融合处理得到的IMU数据进行惯导运算，其中，手机上的传感器信息和外部定位设备的IMU数据可以采用任何融合处理方法进行处理，可以是根据需要求得手机上的传感器信息和外部定位设备的IMU数据在惯导运算中的权重，通过权重求和得到最终用于计算的IMU数据。也可以通过简单的求和取平均值求得。在本发明所提供的第一实施例中，以根据需要求得手机上的传感器信息和外部定位设备的IMU数据在惯导运算中的权重，通过权重求和得到最终用于计算的IMU数据为例进行说明。

即：D＝α*D1+β*D2；

其中，D为融合处理得到的IMU数据；D1为手机上的传感器信息；α为手机上的传感器信息所占的权重；D2为外部定位设备的IMU数据；β为外部定位设备的IMU数据所占的权重。其中α、β可以根据历史数据进行数据挖掘求得。

对融合处理得到的IMU数据进行惯导运算，得到外部定位设备的位置信息和姿态信息。由于惯导计算涉及积分计算，会将其中的杂波持续保留，通过融合处理可以进一步提高数据的准确性，进而减少惯导计算中的误差。在设备的使用过程中，可以持续获取手机的加速度、角速度、磁力计数据，通过OTG数据线或者蓝牙等无线方式转发给外部定位设备，使外部定位设备可以实时将获得的手机发送的传感器信息(手机端的IMU数据)与获取的自身的IMU数据进行融合处理，得到的IMU数据进行惯导运算，多个IMU数据可以提高用于惯导计算的IMU数据的准确性，进而提高惯导运算求得的位置和姿态信息的准确性。

S14，将超声波在空气中的传播速度转发给外部定位设备，采用超声波定位法计算外部定位设备的第二位置，根据外部定位设备的第二位置对外部定位设备的位置信息进行校准。

前已述及，由于惯导计算涉及积分计算，会将其中的杂波持续保留，所以在本发明所提供的空间精确定位的方法中除了通过惯导计算获取外部定位设备的位置信息和姿态信息之外，还通过低频的超声波定位法获取外部定位设备的第二位置，并根据第二位置对位置信息进行校准，获得精确定位。由于超声波定位法获取位置的频率低于惯导运算获取位置的频率，所以在保证定位效率的基础上，提高了定位精确度。

其中，将超声波在空气中的传播速度转发给外部定位设备，采用超声波定位法计算外部定位设备的第二位置，具体包括如下步骤：

S141，获取基站发送超声波信号的初始时间和外部定位设备接收超声波信号的时间，求得超声波信号的传播时间。

S142，通过手机内置的传感器读取温度湿度数据，获得超声波信号传播过程中对应的超声波信号在空气中的传播速度，并转发给外部定位设备。

手机通过其内置的传感器读取温度湿度数据，在本发明所提供的实施例中，通过查表方式获得当时对应的超声波信号在空气中的传播速度，通过OTG数据线或者蓝牙等无线方式转发给外部定位设备。

S143，外部定位设备根据声波信号的传播时间和超声波信号传播过程中对应的超声波信号在空气中的传播速度，计算外部定位设备的第二位置。

外部定位设备根据精确的超声波在空气中的传播速度，计算外部定位设备的第二位置。从而利用超声波测距得到的第二位置对通过惯导运算得到的位置信息进行校准，得到精确的位置。

由于超声波定位法获取位置的频率低于惯导运算获取位置的频率，所以在保证定位效率、降低运算损耗的前提下，不仅保证了实时获取外部定位设备的位置而且保证了位置的准确性。

第二实施例

如图2所示，在本发明所提供的第二实施例中，提供的空间精确定位的方法包括如下步骤：首先通过外部定位设备相关联的应用程序的开发接口，获取手机上的传感器信息；其次，获取超声波在空气中的传播速度，传送给外部定位设备；最后，根据获取的超声波在空气中的传播速度，进行空间位置的计算。下面对这一过程做详细具体的说明。

S21，通过外部定位设备相关联的应用程序的开发接口，获取手机上的传感器信息。

通过外部定位设备相关联的应用程序的开发接口，获取手机上的传感器信息，具体包括如下步骤：

S211，获取外部定位设备相关联的应用程序，安装在手机上。

手机上安装了外部定位设备相关联的应用程序(APP，Application)，可以直接通过开发接口获取手机上的传感器信息：如温湿度、加速度、角速度、磁力计、gps数据等。

S212，获取手机上应用程序的传感器管理对象和要获取传感器信息的传感器类型。

在本发明所提供的实施例中，获取应用程序的传感器的管理对象可以采用如下代码实现：

SensorManager mSensorManager＝(SensorManager)

getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE)；

在本发明所提供的实施例中，并不是所有的传感器信息都需要获取，仅需要获取超声波距离计算需要的数据即可。所以在获取传感器信息之前，需要确定要获取传感器信息的传感器类型。在本发明所提供的实施例中，以获取湿度传感器的传感器信息为例进行说明，获取温度传感器信息的传感器类型可以采用如下代码实现：

//获取传感器的类型(TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE:温度传感器)

mSensor＝mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_AMBIENT_TEMPERATURE)；

在本发明所提供的实施例中，除了温度传感器之外，还可以获取其他类型的传感器，如湿度传感器等；

Sensor.TYPE_AMBIENT_humidity：湿度传感器。

S213，注册监听器监听传感器传回的传感器信息，并传送到外部定位设备。

在本发明所提供的实施例中，注册监听器监听传感器传回的传感器信息，采用onResume()方法，在onResume()方法中监听传感器传回的数据，可参考第一实施例的代码实现。

S22，获取超声波在当前条件下的传播速度，传送给外部定位设备。

通过手机内置的传感器读取温度和湿度数据，可通过参考下表获得在该温度和湿度条件下超声波的传播速度。

表1超声波速度标定样本值

获得超声波信号在当前条件下的传播速度后，通过OTG数据线或者蓝牙等无线方式转发给外部定位设备。

S23，根据获取的超声波在当前条件下中的传播速度，进行空间位置的计算。

根据获取的超声波在当前条件下中的传播速度，进行空间位置的计算，具体包括如下步骤：

S231，获取信号发射装置发送超声波信号的初始时间和外部定位设备接收超声波信号的时间，求得超声波信号的传播时间。

T＝T1-T0；

其中，T为超声波信号的传播时间；T1为外部定位设备接收超声波信号的时间；T0为信号发射装置发送超声波信号的初始时间。

S232，外部定位设备根据声波信号的传播时间和超声波信号传播过程中对应的超声波信号在空气中的传播速度，计算信号发射装置和外部定位设备的距离。

信号发射装置和外部定位设备的距离的计算公式如下：

L＝T×V；

其中，L为信号发射装置与外部定位设备之间的距离；T为超声波信号的传播时间；V为超声波在当前条件下的传播速度。综上所述，本发明所提供的空间精确定位的方法，通过外部定位设备相关联的应用程序的开发接口，获取手机上的传感器信息；然后获取手机的地理位置，对外部定位设备的惯导参数进行初始化；获取外部定位设备的IMU数据；将手机上的传感器信息和外部定位设备的IMU数据进行融合处理得到的IMU数据进行惯导运算，得到外部定位设备的位置信息和姿态信息，在保证定位效率、降低运算损耗的前提下，不仅保证了实时获取外部定位设备的位置而且保证了位置的准确性。

第三实施例

本发明还提供了一种空间精确定位系统。如图2所示，该系统包括处理器22以及存储有处理器22可执行指令的存储器21；

其中，处理器22可以是通用处理器，例如中央处理器(CPU)，还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

其中，存储器21，用于存储程序代码，并将该程序代码传输给CPU。存储器21可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)；存储器21也可以包括非易失性存储器，例如只读存储器、快闪存储器、硬盘或固态硬盘；存储器21还可以包括上述种类的存储器的组合。

具体地，本发明实施例所提供的一种空间精确定位系统，包括处理器22和存储器21；存储器21上存储有可用在处理器22上运行的计算机程序，当计算机程序被处理器22执行时实现如下步骤：

通过外部定位设备相关联的应用程序的开发接口，获取手机上的传感器信息；

获取手机的地理位置，对外部定位设备的惯导参数进行初始化；获取外部定位设备的IMU数据；

将手机上的传感器信息和外部定位设备的IMU数据进行融合处理得到的IMU数据进行惯导运算，得到外部定位设备的位置信息和姿态信息。

其中，当计算机程序被处理器22执行时实现如下步骤；

通过外部定位设备相关联的应用程序的开发接口，获取手机上的传感器信息；

获取超声波在当前条件下的传播速度，传送给外部定位设备；

根据获取的超声波在当前条件下中的传播速度，进行空间位置的计算。其中，当通过外部定位设备相关联的应用程序的开发接口，获取手机上的传感器信息时，计算机程序被处理器22执行实现如下步骤；

获取外部定位设备相关联的应用程序，安装在手机上；

获取手机上的应用程序的传感器管理对象和要获取传感器信息的传感器类型；

注册监听器监听传感器传回的传感器信息，并传送到外部定位设备。

其中，当计算机程序被处理器22执行时还实现如下步骤；

将超声波在空气中的传播速度转发给外部定位设备，采用超声波定位法计算外部定位设备的第二位置，根据外部定位设备的第二位置对外部定位设备的位置信息进行校准。

其中，当根据获取的超声波在当前条件下中的传播速度，进行空间位置的计算时，计算机程序被处理器22执行实现如下步骤；

获取信号发射装置发送超声波信号的初始时间和外部定位设备接收超声波信号的时间，求得超声波信号的传播时间；

外部定位设备根据声波信号的传播时间和超声波信号传播过程中对应的超声波信号在空气中的传播速度，计算信号发射装置和外部定位设备的距离。

上面对本发明所提供的空间精确定位的方法及系统进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (7)

1.一种空间精确定位的方法，其特征在于包括如下步骤：

通过外部定位设备相关联的应用程序的开发接口，获取手机上的传感器信息，所述传感器信息包括GPS数据、IMU数据、温度湿度数据；

通过所述手机的GPS数据获取所述手机的地理位置，得到当地的重力加速度和磁偏角信息，对所述外部定位设备的惯导参数进行初始化；

获取所述外部定位设备的IMU数据；

将所述手机的IMU数据和所述外部定位设备的IMU数据进行融合处理得到的IMU数据进行惯导运算，得到所述外部定位设备的位置信息和姿态信息；

通过所述手机的温度湿度数据，获得超声波信号在空气中的传播速度，并将所述超声波在空气中的传播速度发给所述外部定位设备，采用超声波定位法计算所述外部定位设备的第二位置，根据所述外部定位设备的第二位置对所述外部定位设备的位置信息进行校准。

2.如权利要求1所述的空间精确定位的方法，其特征在于通过外部定位设备相关联的应用程序的开发接口，获取手机上的传感器信息，包括如下步骤：

获取外部定位设备相关联的应用程序，安装在手机上；

获取手机上应用程序的传感器管理对象和要获取传感器信息的传感器类型；

注册监听器监听传感器传回的传感器信息，并传送到外部定位设备。

3.如权利要求1所述的空间精确定位的方法，其特征在于：

将手机上的传感器信息和外部定位设备的IMU数据进行融合处理得到的IMU数据采用如下公式求得：

；

其中，D为融合处理得到的IMU数据；D1为手机上的传感器信息；

为手机上的传感器信息所占的权重；D2为外部定位设备的IMU数据；

为外部定位设备的IMU数据所占的权重。

4.如权利要求1所述的空间精确定位的方法，其特征在于：

所述手机上的传感器信息通过OTG数据线或者无线方式转发给外部定位设备。

5.如权利要求1所述的空间精确定位的方法，其特征在于：

外部定位设备实时将获得的手机发送的传感器信息与获取的自身的IMU数据进行融合处理，得到的IMU数据进行惯导运算。

6.如权利要求1所述的空间精确定位的方法，其特征在于根据获取的超声波在当前条件下中的传播速度，进行空间位置的计算，包括如下步骤：

获取信号发射装置发送超声波信号的初始时间和外部定位设备接收超声波信号的时间，求得超声波信号的传播时间；

外部定位设备根据声波信号的传播时间和超声波信号传播过程中对应的超声波信号在空气中的传播速度，计算信号发射装置和外部定位设备的距离。

7.一种空间精确定位系统，用于实现权利要求1～6任一项所述的空间精确定位的方法，其特征在于包括处理器和存储器；所述存储器上存储有可用在所述处理器上运行的计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时实现如下步骤：

通过外部定位设备相关联的应用程序的开发接口，获取手机上的传感器信息，所述传感器信息包括GPS数据、IMU数据、温度湿度数据；

通过所述GPS数据获取所述手机的地理位置，得到当地的重力加速度和磁偏角信息，对所述外部定位设备的惯导参数进行初始化；

获取所述外部定位设备的IMU数据；

将所述手机上的IMU数据和所述外部定位设备的IMU数据进行融合处理得到的IMU数据进行惯导运算，得到所述外部定位设备的位置信息和姿态信息；

通过所述手机的温度湿度数据，获得超声波信号在空气中的传播速度，并将所述超声波在空气中的传播速度发给所述外部定位设备，采用超声波定位法计算所述外部定位设备的第二位置，根据所述外部定位设备的第二位置对所述外部定位设备的位置信息进行校准。

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