GNSS与窄带物联网自主定位与数据融合方法技术

本发明专利技术公开了GNSS与窄带物联网自主定位与数据融合方法，包括求出GNSS卫星导航信号定位结果、安置GNSS定位接收机与窄带物联网设备、室内环境三维建模、获取所有待定位窄带物联网设备的ID、识别确定目标待定位窄带物联网设备、激活定位请求、确定目标待定位窄带物联网设备所在区域、获取目标待定位窄带物联网设备的位置信息、利用目标待定位窄带物联网设备对目标物进行定位，完成数据融合；本发明专利技术通过利用GNSS定位接收机和窄带物联网设备，有效结合了GNSS卫星导航信号与窄带物联网设备实现了对目标物自主定位，解决了GNSS全球导航卫星系统无法对室内目标物进行定位的问题，定位和数据融合具有效果好、精度高的优点。

GNSS and narrowband Internet of things autonomous positioning and data fusion method

【技术实现步骤摘要】
GNSS与窄带物联网自主定位与数据融合方法
本专利技术涉及通信定位与数据融合
，尤其涉及GNSS与窄带物联网自主定位与数据融合方法。
技术介绍
全球导航卫星系统(GNSS)是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的三维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。窄带物联网(NB-IoT)是由第三代合作伙伴计划标准化组织定义的一种技术标准，是一种专为物联网设计的窄带射频技术，以室内覆盖、低成本、低功耗和广连接为特点，实现对窄带物联网下的终端的定位，不仅可以使终端获得更多的应用，而且更能满足对于终端的管理，越来越受到广泛的关注。目前终端的定位方法主要有两大类：(1)对于终端在室外的应用场景下：主要为基于全球定位系统(GPS)等的卫星定位、基于宏站的室外定位；(2)对于终端在室内的应用场景下：主要为基于小站的室内定位、基于短距离技术的室内定位，而基于GPS等卫星定位的方法，首次搜星时间较长(约5分钟)，功耗大，导致NB-IoT终端寿命短(仅能定位约50次)，无法满足终端的使用寿命要求，并且，由于功耗大，耗电比较大，需要终端可充电，增加了终端成本，在室外卫星定位系统中，GNSS接收机模块接收四颗以上卫星的信号，通过伪距定位方式或者载波相位实现终端定位，然而GPS等卫星定位是利用卫星信号测距原理来进行定位的，楼房及密布的高层建筑物会对信号产生遮挡，在室内场景中，无法用于定位，但是在公共场所人员管理、灾害搜救、安防预警等方面知道人员在室内的位置信息又是十分必要的。因此，本专利技术提出GNSS与窄带物联网自主定位与数据融合方法，以解决现有技术中的不足之处。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出GNSS与窄带物联网自主定位与数据融合方法，通过基于GNSS与窄带物联网，利用GNSS定位接收机和窄带物联网设备，有效结合了GNSS卫星导航信号与窄带物联网设备实现了对目标物自主定位，解决了GNSS全球导航卫星系统无法对室内目标物进行定位的问题，定位和数据融合具有效果好、精度高的优点。本专利技术提出GNSS与窄带物联网自主定位与数据融合方法，包括以下步骤：步骤一：在室外环境下，通过GNSS全球导航卫星系统的载波相位差分实时获取GNSS测站载波相位数据，然后求差解算出坐标，输出GNSS卫星导航信号定位结果；步骤二：室内环境下，选取GNSS坐标可测得几个基准点，利用基准点将室内环境进行区域分割，并在基准点处安置GNSS定位接收机，然后在GNSS定位接收机所在区域内对应设置窄带物联网设备；步骤三：利用室内环境里所有的GNSS定位接收机与窄带物联网设备坐标信息对室内环境进行三维建模；步骤四：利用GNSS全球导航卫星系统获取所有待定位窄带物联网设备的ID；步骤五：对已经获取ID的所有待定位物联网设备中的目标待定位窄带物联网设备进行识别确定；步骤六：激活已识别确定出的目标待定位窄带物联网设备发出定位请求；步骤七：通过GNSS全球导航卫星系统确定出目标待定位窄带物联网设备的定位位置所在区域；步骤八：获取目标待定位窄带物联网设备的位置信息；步骤九：利用已经获得位置信息的目标待定位窄带物联网设备对其所在区域内的目标物进行定位，获取目标物定位坐标，将获得的坐标转换至室内环境的三维模型中，将目标物定位坐标、GNSS卫星导航信号定位结果和GNSS定位接收机坐标信息进行重构融合。进一步改进在于：所述步骤二中GNSS定位接收机所在区域内对应设置的窄带物联网设备均具有唯一识别身份信息，具有独立的ID。进一步改进在于：所述步骤三中GNSS定位接收机与窄带物联网设备坐标信息在室内环境的三维模型中用不同的颜色进行标识。进一步改进在于：所述步骤四中具体过程为：利用GNSS全球导航卫星系统获取窄带物联网设备的定位位置所在区域发出的区域扫描请求，并对窄带物联网设备的定位位置所在区域内所有待定位窄带物联网设备进行ID获取。进一步改进在于：所述步骤五中具体过程为：将已经获取ID的所有待定位物联网设备在室内环境的三维模型中进行显示，并对其中的目标待定位窄带物联网设备进行识别确定，确定后用与三维模型中已存在颜色的区别色进行标识。进一步改进在于：所述步骤七中具体过程为：通过GNSS全球导航卫星系统实时获取目标待定位窄带物联网设备发出定位请求，然后确定出目标待定位窄带物联网设备的定位位置所在区域。进一步改进在于：所述步骤八中具体过程为：先激活目标待定位窄带物联网设备的定位位置所在区域内的其他所有待定位窄带物联网设备，然后通过其他所有待定位窄带物联网设备获取定位信息，最后根据定位信息获得目标待定位窄带物联网设备的位置信息。本专利技术的有益效果为：本专利技术基于GNSS与窄带物联网，利用GNSS定位接收机和窄带物联网设备，有效结合了GNSS卫星导航信号与窄带物联网设备实现了对目标物自主定位，解决了GNSS全球导航卫星系统无法对室内目标物进行定位的问题，定位和数据融合具有效果好、精度高的优点，同时窄带物联网设备的功耗小，能提供使用寿命。具体实施方式为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例对本专利技术做进一步详述，本实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。GNSS与窄带物联网自主定位与数据融合方法，包括以下步骤：步骤一：在室外环境下，通过GNSS全球导航卫星系统的载波相位差分实时获取GNSS测站载波相位数据，然后求差解算出坐标，输出GNSS卫星导航信号定位结果；步骤二：室内环境下，选取GNSS坐标可测得几个基准点，利用基准点将室内环境进行区域分割，并在基准点处安置GNSS定位接收机，然后在GNSS定位接收机所在区域内对应设置窄带物联网设备，GNSS定位接收机所在区域内对应设置的窄带物联网设备均具有唯一识别身份信息，具有独立的ID；步骤三：利用室内环境里所有的GNSS定位接收机与窄带物联网设备坐标信息对室内环境进行三维建模，GNSS定位接收机与窄带物联网设备坐标信息在室内环境的三维模型中用不同的颜色进行标识；步骤四：利用GNSS全球导航卫星系统获取窄带物联网设备的定位位置所在区域发出的区域扫描请求，并对窄带物联网设备的定位位置所在区域内所有待定位窄带物联网设备进行ID获取；步骤五：将已经获取ID的所有待定位物联网设备在室内环境的三维模型中进行显示，并对其中的目标待定位窄带物联网设备进行识别确定，确定后用与三维模型中已存在颜色的区别色进行标识；步骤六：激活已识别确定出的目标待定位窄带物联网设备发出定位请求；步骤七：通过GNSS全球导航卫星系统实时获取目标待定位窄带物联网设备发出定位请求，然后确定出目标待定位窄带物联网设备的定位位置所在区域；步骤八：先激活目标待定位窄带物联网设备的定位位置所在区域内的其他所有待定位窄带物联网设备，然后通过其他所有待定位窄带物联网设备获取定位信息，最后根据定位信息获得目标待定位窄带物联网设备的位置信息；步骤九：利用已经获得位置信息的目标待定位窄带物联网设备对其所在区域内的目标物进行定位，获取目标物定位坐标，将获得的坐标转换至室内环境的三维模型中，将目标物定位坐标、GNSS卫星导航信号定位结果和GNSS定位接收机坐标信息进行重构融合。本专利技术基于GNSS与窄带物联网，利用GNSS定位接收机和窄带物联网设备，有效结合了GNSS卫星导航信号与窄带本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.GNSS与窄带物联网自主定位与数据融合方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在室外环境下，通过GNSS全球导航卫星系统的载波相位差分实时获取GNSS测站载波相位数据，然后求差解算出坐标，输出GNSS卫星导航信号定位结果；步骤二：室内环境下，选取GNSS坐标可测得几个基准点，利用基准点将室内环境进行区域分割，并在基准点处安置GNSS定位接收机，然后在GNSS定位接收机所在区域内对应设置窄带物联网设备；步骤三：利用室内环境里所有的GNSS定位接收机与窄带物联网设备坐标信息对室内环境进行三维建模；步骤四：利用GNSS全球导航卫星系统获取所有待定位窄带物联网设备的ID；步骤五：对已经获取ID的所有待定位物联网设备中的目标待定位窄带物联网设备进行识别确定；步骤六：激活已识别确定出的目标待定位窄带物联网设备发出定位请求；步骤七：通过GNSS全球导航卫星系统确定出目标待定位窄带物联网设备的定位位置所在区域；步骤八：获取目标待定位窄带物联网设备的位置信息；步骤九：利用已经获得位置信息的目标待定位窄带物联网设备对其所在区域内的目标物进行定位，获取目标物定位坐标，将获得的坐标转换至室内环境的三维模型中，将目标物定位坐标、GNSS卫星导航信号定位结果和GNSS定位接收机坐标信息进行重构融合。...

【技术特征摘要】
1.GNSS与窄带物联网自主定位与数据融合方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在室外环境下，通过GNSS全球导航卫星系统的载波相位差分实时获取GNSS测站载波相位数据，然后求差解算出坐标，输出GNSS卫星导航信号定位结果；步骤二：室内环境下，选取GNSS坐标可测得几个基准点，利用基准点将室内环境进行区域分割，并在基准点处安置GNSS定位接收机，然后在GNSS定位接收机所在区域内对应设置窄带物联网设备；步骤三：利用室内环境里所有的GNSS定位接收机与窄带物联网设备坐标信息对室内环境进行三维建模；步骤四：利用GNSS全球导航卫星系统获取所有待定位窄带物联网设备的ID；步骤五：对已经获取ID的所有待定位物联网设备中的目标待定位窄带物联网设备进行识别确定；步骤六：激活已识别确定出的目标待定位窄带物联网设备发出定位请求；步骤七：通过GNSS全球导航卫星系统确定出目标待定位窄带物联网设备的定位位置所在区域；步骤八：获取目标待定位窄带物联网设备的位置信息；步骤九：利用已经获得位置信息的目标待定位窄带物联网设备对其所在区域内的目标物进行定位，获取目标物定位坐标，将获得的坐标转换至室内环境的三维模型中，将目标物定位坐标、GNSS卫星导航信号定位结果和GNSS定位接收机坐标信息进行重构融合。2.根据权利要求1所述的GNSS与窄带物联网自主定位与数据融合方法，其特征在于：所述步骤二中GNSS定位接收机所在区域内对应设置的窄带物联网设备均具有唯一识别身份...

【专利技术属性】
技术研发人员：金君芳，王晓帅，张雷，张春霞，张翔，
申请(专利权)人：江西渥泰环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36