CN111103606A - 一种室内外无缝时空服务系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线电导航领域，公开一种室内外无缝时空服务系统，包括安装于室内的卫星导航信号生成分系统、室内地图数据服务器和运行于移动终端上的应用程序；所述卫星导航信号生成分系统生成并发射室内导航信号，所述室内地图数据服务器提供所述运行于移动终端上的应用程序所需的地图数据，所述运行于移动终端上的应用程序通过移动终端内置的卫星导航接收设备获取室内导航信号中的定位结果和授时结果，所述定位结果与所述地图数据进行匹配，所述授时结果用于对移动终端的本地时间进行校准。本发明对用户及移动终端提供连续的授时导航服务，提高用户的出行体验。
Description
技术领域
本发明涉及无线电导航领域，尤其涉及一种室内外无缝时空服务系统。
背景技术
通常人类的80％日常活动都是发生在室内，例如家庭、办公室、停车场、商场、电梯、隧道、地铁等，由于建筑墙体能阻止或衰减真实卫星导航信号，因此对人类导航服务产生了严重的断层，导致导航服务的连续性被破坏，例如，人从商场外走入商场内，从隧道外进入隧道内，或进入地下停车场等，对于地形不熟悉的环境，人容易迷路，找不到方向，无法进行连续导航定位，对于行车等交通工具，更是造成不必要的绕圈，甚至交通事故等。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种室内外无缝时空服务系统，解决以上问题。
本发明提供一种室内外无缝时空服务系统，其实现方案如下：
一种室内外无缝时空服务系统，包括安装于室内的卫星导航信号生成分系统、室内地图数据服务器和运行于移动终端上的应用程序；所述卫星导航信号生成分系统生成并发射室内导航信号，所述室内地图数据服务器提供所述运行于移动终端上的应用程序所需的地图数据，所述运行于移动终端上的应用程序通过移动终端内置的卫星导航接收设备获取室内导航信号中的定位结果和授时，所述定位结果与所述地图数据进行匹配，所述授时结果用于对移动终端的本地时间进行校准。
进一步地，所述地图数据通过图形化的界面显示地图，并在地图上显示移动终端所在位置。
进一步地，所述卫星导航信号生成分系统包括至少一个信号生成和发射单元，信号生成和发射单元用于产生符合GNSS信号规范的室内导航信号，并在室内发射；当为多个信号生成和发射单元时，为拓扑连接结构，所述拓扑连接结构为星型、菊花链或两者混合，不同信号生成和发射单元播发相同或不同的室内导航信号。
进一步地，所述卫星导航信号生成分系统包含时间同步单元，所述时间同步单元与所述信号生成和发射单元连接，所述时间同步单元接收真实的GNSS信号，对本地时钟进行驯服，实现本地时间频率与GNSS时间频率的同步。
进一步地，所述卫星导航信号生成分系统连接互联网获取导航电文，用于室内导航信号的生成。
进一步地，所述运行于移动终端上的应用程序可利用移动终端内置的卫星导航接收设备接收室内导航信号后输出的原始数据进行计算后实现定位和/或授时，所述原始数据至少包括伪距数据和导航电文，所述导航电文数据可通过所述应用程序连接互联网获取。
进一步地，所述运行于移动终端上的应用程序在获取所述定位结果和/或原始数据后可进一步联合地图数据、移动终端内置的陀螺、加速度计、磁强计、方向传感器、气压计中的至少一种进行组合导航。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明室内外无缝时空服务通过在室外时，移动终端通过内置的卫星导航接收设备接收真实的卫星导航信号实现定位和授时；在室内时，移动终端通过内置的卫星导航接收设备接收卫星导航信号生成分系统提供的室内导航信号实现定位和授时，从而在实现室内、室外均实现定位和授时服务，即实现室内、室外导航连续，对用户及移动终端提供连续的授时导航服务，提高用户的出行体验。
附图说明
图1为本发明实施例的系统示意图；
图2为本发明实施例的系统示意图；
图3为本发明实施例的系统示意图；
图4为本发明卫星导航信号生成分系统的示意图；
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，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。
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
图1所示，本实施例提供一种室内外无缝时空服务系统，包括安装于室内的卫星导航信号生成分系统、室内地图数据服务器和运行于移动终端上的应用程序；所述卫星导航信号生成分系统生成并发射室内导航信号，所述室内地图数据服务器提供所述运行于移动终端上的应用程序所需的地图数据，所述运行于移动终端上的应用程序通过移动终端内置的卫星导航接收设备获取室内导航信号中的定位结果和授时，所述定位结果与所述地图数据进行匹配，所述授时结果可对移动终端的本地时间进行校准。当移动终端从室外进入室内环境时，室内地图数据服务器可以向移动终端提供地图数据，室内的卫星导航信号生成分系统，生成室内导航信号，移动终端通过接收室内地图，以及室内导航信号，即体验进行室内外无缝时空服务。本实施例中的室内是指真实卫星导航系统无法提供服务的区域，隧道，地下室，室内、森林等室内环境。本发明室内外无缝时空服务通过在室外时，移动终端通过内置的卫星导航接收设备接收真实的卫星导航信号实现定位和授时；在室内时，移动终端通过内置的卫星导航接收设备接收卫星导航信号生成分系统提供的室内导航信号实现定位和授时，从而在实现室内、室外均实现定位和授时服务，即实现室内、室外导航连续，对用户及移动终端提供连续的授时导航服务，提高用户的出行体验。
本实施例中，如图2所示，地图数据通过图形化的界面显示地图，并在地图上显示移动终端所在位置，通过实时位置形成的路径轨迹的图形显示，提高移动终端用户的体验度。
进一步地，如图4所示，所述卫星导航信号生成分系统包括至少一个信号生成和发射单元，信号生成和发射单元用于生成和发射单元用于产生和发射符合GNSS信号规范的室内导航信号，符合GNSS信号规范指与真实的GNSS信号一致或相似的室内导航信号，并在室内发射；当为多个信号生成和发射单元相互连接时，不同信号生成和发射单元播发相同或不同的室内导航信号。当为多个信号生成和发射单元时，为拓扑连接结构，所述拓扑连接结构为星型、菊花链或两者混合，如图4所示中，信号生成和发射单元1、信号生成和发射单元2……信号生成和发射单元N，可以相互连接，也可以为星型、菊花链或两者的混合；不同信号生成和发射单元可播发相同或不同位置信息的室内导航信号。
具体地，在线性的如隧道等室内环境中，至少布置一个信号生成和发射单元，如布置多个信号生成和发射单元，则可以线性相互连接；若在长、宽都很大的如停车场室内环境，则可以也可以为星型、菊花链或两者的混合连接。
本实施例中，如图2所示，所述卫星导航信号生成分系统包含时间同步单元，所述时间同步单元与信号生成和发射单元连接，所述时间同步单元接收真实的GNSS信号，对本地时钟进行驯服，实现本地时间频率与GNSS时间频率的同步，从而实现卫星导航信号生成分系统与真实的GNSS系统的时间频率同步。
本实施例中，如图3所示，所述卫星导航信号生成分系统连接互联网获取导航电文，用于室内导航信号的生成。
本实施例中，如图1～3所示，运行于移动终端上的应用程序可利用移动终端内置的卫星导航接收设备接收室内导航信号后输出的原始数据进行计算后实现定位和/或授时，所述原始数据至少包括伪距数据和导航电文数据，其中导航电文数据也可通过应用程序连接互联网获取。
本实施例中，所述运行于移动终端上的应用程序可利用移动终端内置的卫星导航接收设备输出的定位授时结果和/或原始数据融合地图数据、移动终端内置的陀螺、加速度计、磁强计、方向传感器、气压计中的至少一种进行组合导航，即可以让移动终端不管在任何环境下都可以实现实时无缝定位。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种室内外无缝时空服务系统，其特征在于：包括安装于室内的卫星导航信号生成分系统、室内地图数据服务器和运行于移动终端上的应用程序；所述卫星导航信号生成分系统生成并发射室内导航信号，所述室内地图数据服务器提供所述运行于移动终端上的应用程序所需的地图数据，所述运行于移动终端上的应用程序获取移动终端内置的卫星导航接收设备接收室内导航信号后输出的定位结果及授时结果，所述定位结果与所述地图数据进行匹配；所述授时结果用于对移动终端的本地时间进行校准。
2.根据权利要求1所述的室内外无缝时空服务系统，其特征在于：所述地图数据通过图形化的界面显示地图，并在地图上显示移动终端所在位置。
3.根据权利要求1所述的室内外无缝时空服务系统，其特征在于：所述卫星导航信号生成分系统包括至少一个信号生成和发射单元，所述信号生成和发射单元用于产生符合GNSS信号规范的室内导航信号，并在室内发射；当为多个信号生成和发射单元时，为拓扑连接结构，所述拓扑连接结构为星型、菊花链或两者混合，不同信号生成和发射单元播发相同或不同的室内导航信号。
4.根据权利要求3所述的室内外无缝时空服务系统，其特征在于：所述卫星导航信号生成分系统包含时间同步单元，所述时间同步单元与所述信号生成和发射单元连接，所述时间同步单元接收真实的GNSS信号，对本地时钟进行驯服，实现本地时间频率与GNSS时间频率的同步。
5.根据权利要求3所述的室内外无缝时空服务系统，其特征在于：所述卫星导航信号生成分系统连接互联网获取导航电文，用于室内导航信号的生成。
6.根据权利要求1所述室内外无缝时空服务系统，其特征在于：所述运行于移动终端上的应用程序可利用移动终端内置的卫星导航接收设备接收室内导航信号后输出的原始数据进行计算后实现定位和/或授时，所述原始数据至少包括伪距数据和导航电文，所述导航电文数据可通过所述应用程序连接互联网获取。
7.根据权利要求6所述室内外无缝时空服务系统，其特征在于：所述运行于移动终端上的应用程序在获取所述定位结果和/或原始数据后可进一步联合地图数据、移动终端内置的陀螺、加速度计、磁强计、方向传感器、气压计中的至少一种进行组合导航。
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