【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及导航导览，尤其是涉及一种离线式导航导览方法及应用该方法的导航导览机。
技术介绍
1、基于gps(global positioning system全球定位系统)定位技术，采用智能手机进行导航导览在旅游景区的应用越来越普遍，大部分旅游景区为游客提供了智能手机端的导航导览软件，如公众号、小程序、app等，但该技术适用于室外环境、且有gps信号和网络信号的场所，在山洞内或者建筑物等室内环境下，没有gps信号，也没有网络信号，智能手机的导航导览就不能实现。
2、在没有gps信号的室内场所，一方面有些厂家利用智能手机蓝牙定位功能实现导航导览，定位精度低(3—5米)，不能满足精准定位要求，而且信号不稳定。蓝牙定位的基本原理是三角定位法(二维空间)：测量手机与三个蓝牙信标之间的距离，经过定位算法得出游客位置信息。而蓝牙测距是根据检测到的蓝牙信号的强弱rssi(received signalstrength indication接收信号强度法)值来判断的，蓝牙信号的强弱又受到人体、建筑物等因素影响，导致测距不准；而且信号波动很大，需要滤波处理，造成定位延迟。因此，智能手机采用蓝牙定位技术实现导航导览的效果是不理想的。
3、另一方面对于室内导航没有标准的算法模型。大部分参照主流的导航算法：基于2d/3d矢量地图，离散化节点标注，建立楼层、区域、信息点(poi)之间的数据关系模型，实现路径规划和路径跟踪。若忽略楼层垂直节点，这种方式与室外导航系统基本一致。依托后台统一的定位算法和导航算法，要求有定位系统、网络系
技术实现思路
1、鉴于上述的阐述，目前存在室内旅游缺乏离线式的、定位精确、投资成本低的导航导览系统的问题。
2、为解决上述技术问题，本申请一方面提供了一种离线式导航导览方法，包括下列步骤：s1、设置位于室内独立空间的若干固定的uwb定位基站，基于当前室内空间的室内地图确定每个uwb定位基站的位置坐标；s2、若干uwb定位基站向室内移动的uwb定位模块发送信号，uwb定位模块接收所述信号，处理模块基于tdoa反向算法计算uwb定位模块位于当前室内空间的室内地图上的位置坐标；s3、基于当前室内空间的手绘布局图，以节点信息、游览路线为基础配置相应的导航、导览语音文件，形成导航导览数据库；s4、根据逻辑指令读取与步骤s2中计算所得的位置坐标对应的导航导览数据库的内容并将其播放，实现实时导航导览。
3、根据本申请的实施例，步骤s1中进一步包括为若干uwb定位基站设置有提供时钟驱动的单一时钟源，单一时钟源在控制端作用下使得若干uwb定位基站实现时钟同步。
4、根据本申请的实施例，在步骤s1中，设置uwb定位基站的位置坐标bsi，采用3个位于室内不同位置的uwb定位基站，测量其基于当前室内空间的室内地图的位置坐标分别为bs1(x1,y1),bs2(x2,y2),bs3(x3,y3)。步骤s2中的基于tdoa反向算法，包括计算所述uwb定位模块和3个所述uwb定位基站位置之间信号的到达时间差信息，得到uwb定位模块的位置信息，具体包括：
5、根据以下公式计算uwb定位模块的位置坐标p(x,y)：
6、
7、其中，uwb定位基站发射信号的传播速度为c，位置坐标为bs1(x1,y1)的uwb定位基站的发射信号到达导航导览机的时间为t1,位置坐标为bs2(x2,y2)的uwb定位基站的发射信号到达导航导览机的时间为t2,位置坐标bs3(x3,y3)的uwb定位基站的发射信号到达导航导览机的时间为t3。
8、根据本申请的实施例，步骤s3中还包括如下导航导览数据库的制作步骤：
9、s31.手工绘制当前室内空间的布局图：根据室内的结构，手工绘制整个目标区域的各平面布局图，在平面布局图上划分不同游览线路，在各条游览线上标注沿线的信息点和区域；
10、s32.在标注信息点和区域的基础上，进行离散化处理，将各平面布局图以点、线、面为单位划分为若干个节点，为每个节点设置节点信息，建立每个节点的节点信息的映射关系，并存入节点数据表；
11、s33.以每条规划的游览路线为基础，将每条游览线上所有节点进行依次串联，形成由若干节点有序连接形成的游览路线，根据每条游览路线上节点的排列顺序制作相应的路线介绍语音文件，建立每一条游览线上的节点、节点排列顺序及路线介绍语音文件的映射关系，存入游览路线节点关系数据表；
12、s34:在规划好的游览路线、信息点、节点的基础上，为每个信息点制作导览词，转换为导览语音文件；为每条游览路线及路线上的节点制作导航词，转换为导航语音文件；建立游览线路上当前节点、下一节点、信息点、导览语音文件、导航语音文件以及辅助语音文件的映射关系，并存入游览路线的导航导览语音数据表；
13、s35:完成导航导览数据库：将节点数据表、游览路线节点关系数据表和游览路线的导航导览语音数据表形成级联数据表，级联数据表与各语音文件导入数据库形成导航导览数据库。
14、根据本申请的实施例，步骤s32中节点的节点信息包括节点逻辑编号、节点坐标、节点楼层信息以及节点所处信息点，所述节点坐标基于当前室内空间的室内地图测量所得。
15、根据本申请的实施例，步骤s34中辅助语音文件时根据游览路线上的特殊情况制作的提醒语音文件。
16、根据本申请的实施例，步骤s4中的逻辑指令为软件功能单元，软件功能单元计算得到uwb定位模块的位置坐标后，在导航导览数据库的众多节点中寻找到位置坐标最为接近的节点，就将待定位的位置定位在该节点位置，节点位置确定后，软件功能单元从导航导览数据库内读取与该节点位置对应的导航导览语音信息并将其播放。
17、根据本申请的实施例，导航导览方法还包括步骤s5：当待定位位置信息判断为偏离与uwb定位模块位置坐标对应的导航导览数据库的内容时，语音提示原路返回或者自动选择新的游览路线，继续导航导览过程。
18、本申请的另一方面还提供了一种导航导览机，包括定位器、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上所述的导航导览方法的程序步骤。
19、本专利技术的技术方案的有益效果如下：
20、1.导航的路径和景点的导览首先在线下预先制作，导入导航导览设备的存储装置，无需配置高性能处理器来计算导航路径；导航导览信息通过语音输出，导航导览设备无需使用大容量存储器和高分辨率显示屏幕来存储和显示地图集路径信息，因此，本方法可显著降低导航导览产品的成本。
21、2.本专利技术采用uwb(ultra wide band超宽带)定位技术，实现精准定位。uwb是应用于无线通信领域的一种低功耗的无线电技术，采用纳秒级或亚纳秒级的脉冲实现无线通信。uwb定位采用tdoa(time differen本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种离线式导航导览方法，其特征在于，包括下列步骤：
2.根据权利要求1所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，步骤S1中进一步包括为若干UWB定位基站设置有提供时钟驱动的单一时钟源，所述单一时钟源在控制端作用下使得若干UWB定位基站实现时钟同步。
3.根据权利要求1所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，在步骤S1中，设置UWB定位基站的位置坐标BSi，采用3个位于室内不同高度的UWB定位基站，测量其基于当前室内空间的室内地图的位置坐标分别为BS1(x1,y1),BS2(x2,y2),BS3(x3,y3)。
4.根据权利要求3所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，所述步骤S2中的基于TDOA反向算法，包括计算所述UWB定位模块和3个所述UWB定位基站位置之间信号的到达时间差信息，得到所述UWB定位模块的位置信息，具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，所述步骤S3中还包括导航导览数据库的制作步骤：
6.根据权利要求5所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，所述步骤S32中节点
7.根据权利要求5所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，所述步骤S34中辅助语音文件时根据所述游览路线上的特殊情况制作的提醒语音文件。
8.根据权利要求1所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，步骤S4中的逻辑指令为软件功能单元，软件功能单元计算得到UWB定位模块的位置坐标后，在导航导览数据库的众多节点中寻找到位置坐标最为接近的节点，就将待定位的位置定位在该节点位置，节点位置确定后，软件功能单元从导航导览数据库内读取与该节点位置对应的导航导览语音信息并将其播放。
9.根据权利要求1所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，所述导航导览方法还包括步骤S5：当待定位位置信息判断为偏离与UWB定位模块位置坐标对应的导航导览数据库的内容时，语音提示原路返回或者自动选择新的游览路线，继续导航导览过程。
10.一种导航导览机，包括定位器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述导航导览方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种离线式导航导览方法，其特征在于，包括下列步骤：
2.根据权利要求1所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，步骤s1中进一步包括为若干uwb定位基站设置有提供时钟驱动的单一时钟源，所述单一时钟源在控制端作用下使得若干uwb定位基站实现时钟同步。
3.根据权利要求1所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，在步骤s1中，设置uwb定位基站的位置坐标bsi，采用3个位于室内不同高度的uwb定位基站，测量其基于当前室内空间的室内地图的位置坐标分别为bs1(x1,y1),bs2(x2,y2),bs3(x3,y3)。
4.根据权利要求3所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，所述步骤s2中的基于tdoa反向算法，包括计算所述uwb定位模块和3个所述uwb定位基站位置之间信号的到达时间差信息，得到所述uwb定位模块的位置信息，具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，所述步骤s3中还包括导航导览数据库的制作步骤：
6.根据权利要求5所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，所述步骤s32中节点的节点信息包括节点逻辑编号、节点坐标、节...
【专利技术属性】
技术研发人员：张银桥，
申请(专利权)人：上海大漠电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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