CN116819591B - 基于rtk与蓝牙的定位方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于RTK与蓝牙的定位方法及系统，涉及蓝牙定位技术领域，解决了相对于立体区域时，所能确认也只是一个平面点，并不能快速得知定位点所处楼栋的具体楼层的技术问题，分析两个平面是否属于同一平面，基准点平面比楼栋模型平面要高时，则需将高度参数DG加上平面差值，才能确认定位点与对应楼栋模型平面的高度值，若基准点平面比楼栋模型平面要低时，则需将高度参数DG减去平面差值，才能确认定位点与对应楼栋模型平面的高度值，快速知道定位点的所处楼层，采用此种方式，便可清晰得知定位点的所处楼层，提升此系统的一个实用性，并提升精准度，将所确认的定位楼层进行展示，便于展示人员得知定位点的具体位置。

Description

基于RTK与蓝牙的定位方法及系统

技术领域

本发明属于蓝牙定位技术领域，具体是基于RTK与蓝牙的定位方法及系统。

背景技术

RTK为载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标，是一种新的常用的卫星定位测量方法。

专利公开号为CN116017505A的发明公开了基于蓝牙MESH的RTK联测系统，应用于RTK定位，包括移动终端、RTK主机和多个联测传感器；其中，移动终端与RTK主机通过蓝牙连接，用于向RTK主机下发配网数据，从而使得RTK主机根据配网数据与对应若干个联测传感器蓝牙连接，并且多个联测传感器之间均通过蓝牙连接；RTK主机，用于通过蓝牙获取每个联测传感器的监测数据并通过蓝牙将每个联测传感器的监测数据上传至移动终端，从而使得移动终端根据每个联测传感器的监测数据进行故障判断与预警。本发明能够解决现有的RTK联测采用有线连接时存在接线复杂、灵活性差等问题；本发明还公开了基于蓝牙MESH的RTK联测方法、装置及存储介质。

基于蓝牙定位时，一般系统只能通过定位数据，确认定位点所在平面的具体参数，但相对于立体区域时，所能确认也只是一个平面点，并不能快速得知定位点所处楼栋的具体楼层，导致定位效果不佳。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了基于RTK与蓝牙的定位方法及系统，用于解决相对于立体区域时，所能确认也只是一个平面点，并不能快速得知定位点所处楼栋的具体楼层的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出基于RTK与蓝牙的定位系统，包括定位数据采集端、RTK数据采集端以及定位终端；

所述定位终端包括区域确认单元、区域模型构建单元、基准点选取单元、定位点确认单元、定位参数生成单元、楼栋模型分析单元以及楼高距离确认单元；

所述定位数据采集端，根据蓝牙定位设备，确定对应的定位点，并将定位点数据传输至定位终端内；

所述定位终端内部的区域确认单元，根据所确认的定位点数据，进行周边辐射，其中辐射距离参数为Y1，且Y1为预设值，确认周边辐射区域，并生成建模数据采集信号，传输至RTK数据采集端内；

所述RTK数据采集端，根据建模数据采集信号，对周边辐射区域的RTK测绘数据进行采集，并将所采集的RTK测绘数据传输至区域模型构建单元内；

所述区域模型构建单元，根据所采集的RTK测绘数据，构建三维区域模型，并将三维区域模型内对应的楼栋区域进行标记，生成标记区域；

所述楼高距离确认单元，根据楼栋模型分析单元所传输的高度数值GD或限定参数LG，将其作为对应楼栋模型的层高数值，并将所确认的层高数值传输至定位参数生成单元内；

所述定位点确认单元，确认定位点所处位置，分析定位点是否位于标记区域内，若处于标记区域内，则生成分析信号，并传输至楼栋模型分析单元内，若并不处于标记区域内，则直接将定位点数据传输至展示单元内进行展示，并传输至楼栋模型分析单元内；

所述楼栋模型分析单元，根据分析信号，确认楼栋模型，并根据楼栋模型外表面的窗口参数，确认楼栋模型内层高数值，并将所确认的层高数值传输至楼高距离确认单元内，具体方式为：

S1、根据所确认的楼栋模型，获取外表面窗口之间的间距参数，并将其标记为JJ，分析JJ是否等于0，当JJ＝0时，执行步骤S2，当JJ≠0时，执行步骤S3；

S2、从楼栋模型内确认窗口的高度数值，并将其标记为GD，并将所确认的高度数值GD传输至楼高距离确认单元内；

S3、从楼栋模型内确认窗口的宽度数值，并将其标记为SZ，采用SZ×C1＝LG得到限定参数LG，其中C1为预设的固定系数因子，并将所确认的限定参数LG传输至楼高距离确认单元内；

所述定位参数生成单元，根据所确认的楼栋模型以及层高数值，确认定位点的实际位置，并生成定位点的信息数据包，传输至展示单元内。

优选的，所述定位参数生成单元，确认定位实际位置的具体方式为：

根据所确认的基准点以及定位点的实际位置，将定位点以及基准点进行连线，确认一组斜线，再分析斜线与基准点所在基准平面的角度数值，并将所确认的角度数值标记为Z1，确认斜线的具体长度数值，并将具体长度数值标记为CD，采用CD×sinZ1＝DG得到定位点与基准点所在平面的高度参数DG；

将所确认基准点所在平面标记为第一平面，再确认楼栋模型底部平面标记为第二平面，在区域模型内，分析第一平面是否高于第二平面，若第一平面高于第二平面，则获取第一平面与第二平面之间的间距值，并标记为+JC，若第一平面与第二平面重合，将间距值标记为0，若第一平面低于第二平面，则获取第一平面与第二平面之间的间距值，并标记为-JC；

将高度参数DG与所确认的间距值进行求和处理，得到实际高度值GZ，并采用GZ÷层高数值＝LCZ，得到楼层值LCZ，并取楼层值内部的整数值，将所确认的整数值标定为楼层参数；

从区域模型以及大数据确认定位点所在楼栋模型的编号，并将编号与楼层参数进行捆绑，生成信息数据包，并通过展示单元进行展示。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：根据所确认的基准点以及定位点的实际位置，将定位点以及基准点进行连线，确认一组斜线，再分析斜线与基准点所在基准平面的角度数值，采用的是直角三角形的三角函数，确认定位点与基准点所在平面的高度差；

再分析两个平面是否属于同一平面，基准点平面比楼栋模型平面要高时，则需将高度参数DG加上平面差值，才能确认定位点与对应楼栋模型平面的高度值，若基准点平面比楼栋模型平面要低时，则需将高度参数DG减去平面差值，才能确认定位点与对应楼栋模型平面的高度值，快速知道定位点的所处楼层，采用此种方式，便可清晰得知定位点的所处楼层，提升此系统的一个实用性，并提升精准度，将所确认的定位楼层进行展示，便于展示人员得知定位点的具体位置。

附图说明

图1为本发明原理框架示意图；

图2为本发明区域模型示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1，本申请提供了基于RTK与蓝牙的定位系统，包括定位数据采集端、RTK数据采集端以及定位终端和展示单元，其中定位数据采集端以及RTK数据采集端均与定位终端输入端电性连接；

所述定位终端包括区域确认单元、区域模型构建单元、基准点选取单元、定位点确认单元、定位参数生成单元、楼栋模型分析单元以及楼高距离确认单元，所述区域确认单元与区域模型构建单元输入端电性连接，所述区域模型构建单元与基准点选取单元以及定位点确认单元输入端电性连接，所述定位点确认单元与楼栋模型分析单元输入端电性连接，所述楼栋模型分析单元与定位参数生成单元以及楼高距离确认单元输入端电性连接，且定位参数生成单元与展示单元输入端电性连接；

所述定位数据采集端，根据蓝牙定位设备，确定对应的定位点，并将定位点数据传输至定位终端内；

所述定位终端内部的区域确认单元，根据所确认的定位点数据，进行周边辐射，其中辐射距离参数为Y1，且Y1为预设值，一般取值500m，确认周边辐射区域，并生成建模数据采集信号，传输至RTK数据采集端内；

所述RTK数据采集端，根据建模数据采集信号，对周边辐射区域的RTK测绘数据进行采集，并将所采集的RTK测绘数据传输至区域模型构建单元内；

所述区域模型构建单元，根据所采集的RTK测绘数据，构建三维区域模型，并将三维区域模型内对应的楼栋区域进行标记，生成标记区域，其中，RTK测绘数据包括各项建模参数，在模型构建时，由对应的三维模型构建软件自行执行；

所述定位点确认单元，确认定位点所处位置，并分析定位点是否位于标记区域内，若处于标记区域内，则生成分析信号，并传输至楼栋模型分析单元内，若并不处于标记区域内，则直接将定位点数据传输至展示单元内进行展示；

结合图2，所述楼栋模型分析单元，根据分析信号，确认楼栋模型，并根据楼栋模型外表面的窗口参数，确认楼栋模型内层高数值，并将所确认的层高数值传输至楼高距离确认单元内，其中，确认楼栋模型内层高数值的具体方式为：

S1、根据所确认的楼栋模型，获取外表面窗口之间的间距参数，并将其标记为JJ，分析JJ是否等于0，当JJ＝0时，执行步骤S2，代表对应的建筑外表面均为玻璃面，并不存在对应的间隔段，不像普通的住宅，当JJ≠0时，执行步骤S3；

S2、从楼栋模型内确认窗口的高度数值，并将其标记为GD，并将所确认的高度数值GD传输至楼高距离确认单元内；

S3、从楼栋模型内确认窗口的宽度数值，并将其标记为SZ，采用SZ×C1＝LG得到限定参数LG，其中C1为预设的固定系数因子，其具体取值由操作人员根据经验拟定，一般取值1.4，在正常的楼层中，其窗口的高度一般具有限定高度，且楼层内高与限定高度之间具有固定的比值，并将所确认的限定参数LG传输至楼高距离确认单元内。

所述楼高距离确认单元，根据楼栋模型分析单元所传输的高度数值GD或限定参数LG，将其作为对应楼栋模型的楼层高度值，并将所确认的楼层高度值传输至定位参数生成单元内。

所述定位参数生成单元，根据所确认的楼栋模型以及楼层高度值，确认定位点的实际位置，并生成定位点的信息数据包，传输至展示单元内，其中，确认定位实际位置的具体方式为：

根据所确认的基准点以及定位点的实际位置，将定位点以及基准点进行连线，确认一组斜线，再分析斜线与基准点所在基准平面的角度数值，并将所确认的角度数值标记为Z1，确认斜线的具体长度数值，并将具体长度数值标记为CD，采用CD×sinZ1＝DG得到定位点与基准点所在平面的高度参数DG，此处采用的是直角三角形的三角函数，sin角度＝对边÷斜边，故可以通过对应的角度数值，确认对边的数值；

将所确认基准点所在平面标记为第一平面，再确认楼栋模型底部平面标记为第二平面，在区域模型内，分析第一平面是否高于第二平面，若第一平面高于第二平面，则获取第一平面与第二平面之间的间距值，并标记为+JC，若第一平面与第二平面重合，将间距值标记为0，若第一平面低于第二平面，则获取第一平面与第二平面之间的间距值，并标记为-JC；

具体的，在正常情况下，所选取的基准点为随机选取的一个点，故基准点可能与对应楼栋模型并不处于同一水平面上，但所求取的高度参数DG是基于基准点出发的，就是定位点与基准点所在平面的高度差，故，要分析两个平面是否属于同一平面，基准点平面比楼栋模型平面要高时，则需将高度参数DG加上平面差值，才能确认定位点与对应楼栋模型平面的高度值，若基准点平面比楼栋模型平面要低时，则需将高度参数DG减去平面差值，才能确认定位点与对应楼栋模型平面的高度值；

之所以要确认对应的高度值，便是为了确认定位点所属楼层，在正常定位过程中，只能知道定位点位于一个平面的定位情况，但并不知道定位点的所处楼层，若采用此种方式，便可清晰得知定位点的所处楼层，提升该系统的一个实用性；

将高度参数DG与所确认的间距值进行求和处理，得到实际高度值GZ，并采用GZ÷楼层高度值＝LCZ得到楼层值，并取楼层值内部的整数值，将所确认的整数值标定为楼层参数；

从区域模型以及大数据确认定位点所在楼栋模型的编号，并将编号与楼层参数进行捆绑，生成信息数据包，并通过展示单元进行展示；

在展示时，外部的查看人员便可快速得知定位点的所处楼栋以及所处楼层，提升展示效果。

实施例二

本申请提供了基于RTK与蓝牙的定位方法，包括以下步骤：

步骤一、根据所确认的定位点，进行周边辐射，确认周边辐射区域，再对周边辐射区域的RTK测绘数据进行采集，并根据RTK测绘数据构建三维区域模型；

步骤二、根据定位点的所在位置，从三维区域模型内确认定位点的楼栋模型，再根据楼栋模型外端的窗口高度，分析对应楼栋模型的楼层高度值；

步骤三、后续根据所确认的基准点以及定位点，确认两个点位之间的斜线以及角度值，采用三角函数，确认定位点的高度，再分析基准点与对应楼栋模型是否属于同一平面，若不是同一平面，确认平面之间的差值，根据所确认的差值以及定位点的高度，确认定位点相对于楼栋模型存在的实际高度；

步骤四、根据定位点的实际高度以及对应楼栋模型的楼层高度值，确认对应的楼层值，并根据区域模型以及大数据，确认楼栋模型的编号，根据所确认的编号以及楼层值，进行捆绑，生成信息数据包，并传输至展示单元内进行展示。

上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (5)

1.基于RTK与蓝牙的定位系统，其特征在于，包括定位数据采集端、RTK数据采集端以及定位终端；

所述定位终端包括区域确认单元、区域模型构建单元、基准点选取单元、定位点确认单元、定位参数生成单元、楼栋模型分析单元以及楼高距离确认单元；

所述定位数据采集端，根据蓝牙定位设备，确定对应的定位点，并将定位点数据传输至定位终端内；

所述定位终端内部的区域确认单元，根据所确认的定位点数据，进行周边辐射，其中辐射距离参数为Y1，且Y1为预设值，确认周边辐射区域，并生成建模数据采集信号，传输至RTK数据采集端内；

所述RTK数据采集端，根据建模数据采集信号，对周边辐射区域的RTK测绘数据进行采集，并将所采集的RTK测绘数据传输至区域模型构建单元内；

所述区域模型构建单元，根据所采集的RTK测绘数据，构建三维区域模型，并将三维区域模型内对应的楼栋区域进行标记，生成标记区域；

所述定位点确认单元，确认定位点所处位置，并传输至楼栋模型分析单元内；

所述楼栋模型分析单元，根据分析信号，确认楼栋模型，并根据楼栋模型外表面的窗口参数，确认楼栋模型内层高数值，并将所确认的层高数值传输至楼高距离确认单元内；

所述定位参数生成单元，根据所确认的楼栋模型以及层高数值，确认定位点的实际位置，并生成定位点的信息数据包，传输至展示单元内，具体方式为：

根据所确认的基准点以及定位点的实际位置，将定位点以及基准点进行连线，确认一组斜线，再分析斜线与基准点所在基准平面的角度数值，并将所确认的角度数值标记为Z1，确认斜线的具体长度数值，并将具体长度数值标记为CD，采用CD×sinZ1＝DG得到定位点与基准点所在平面的高度参数DG；

将所确认基准点所在平面标记为第一平面，再确认楼栋模型底部平面标记为第二平面，在区域模型内，分析第一平面是否高于第二平面，若第一平面高于第二平面，则获取第一平面与第二平面之间的间距值，并标记为+JC，若第一平面与第二平面重合，将间距值标记为0，若第一平面低于第二平面，则获取第一平面与第二平面之间的间距值，并标记为-JC；

将高度参数DG与所确认的间距值进行求和处理，得到实际高度值GZ，并采用GZ÷层高数值＝LCZ，得到楼层值LCZ，并取楼层值内部的整数值，将所确认的整数值标定为楼层参数；

从区域模型以及大数据确认定位点所在楼栋模型的编号，并将编号与楼层参数进行捆绑，生成信息数据包，并通过展示单元进行展示。

2.根据权利要求1所述的基于RTK与蓝牙的定位系统，其特征在于，所述定位点确认单元分析定位点是否位于标记区域内，若处于标记区域内，则生成分析信号，并传输至楼栋模型分析单元内，若并不处于标记区域内，则直接将定位点数据传输至展示单元内进行展示。

3.根据权利要求1所述的基于RTK与蓝牙的定位系统，其特征在于，所述楼栋模型分析单元，确认楼栋模型内层高数值的具体方式为：

S1、根据所确认的楼栋模型，获取外表面窗口之间的间距参数，并将其标记为JJ，分析JJ是否等于0，当JJ＝0时，执行步骤S2，当JJ≠0时，执行步骤S3；

S2、从楼栋模型内确认窗口的高度数值，并将其标记为GD，并将所确认的高度数值GD传输至楼高距离确认单元内；

S3、从楼栋模型内确认窗口的宽度数值，并将其标记为SZ，采用SZ×C1＝LG得到限定参数LG，其中C1为预设的固定系数因子，并将所确认的限定参数LG传输至楼高距离确认单元内。

4.根据权利要求3所述的基于RTK与蓝牙的定位系统，其特征在于，所述楼高距离确认单元，根据楼栋模型分析单元所传输的高度数值GD或限定参数LG，将其作为对应楼栋模型的层高数值，并将所确认的层高数值传输至定位参数生成单元内。

5.基于RTK与蓝牙的定位方法，此方法应用于权利要求1-4任一项所述的定位系统，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、根据所确认的定位点，进行周边辐射，确认周边辐射区域，再对周边辐射区域的RTK测绘数据进行采集，并根据RTK测绘数据构建三维区域模型；

步骤二、根据定位点的所在位置，从三维区域模型内确认定位点的楼栋模型，再根据楼栋模型外端的窗口高度，分析对应楼栋模型的楼层高度值；

步骤三、后续根据所确认的基准点以及定位点，确认两个点位之间的斜线以及角度值，采用三角函数，确认定位点的高度，再分析基准点与对应楼栋模型是否属于同一平面，若不是同一平面，确认平面之间的差值，根据所确认的差值以及定位点的高度，确认定位点相对于楼栋模型存在的实际高度；

步骤四、根据定位点的实际高度以及对应楼栋模型的楼层高度值，确认对应的楼层值，并根据区域模型以及大数据，确认楼栋模型的编号，根据所确认的编号以及楼层值，进行捆绑，生成信息数据包，并传输至展示单元内进行展示。