一种移动定位服务方法技术

技术编号:6867792 阅读:200 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种定位服务方法,首先定位管理平台通过通信网络连接多个LE和LIU,其中LE具备定位测量、无线传感和通信功能,LIU具备无线传感和通信功能;LE定时将定位测量数据上报定位管理平台,由管理平台通过信息融合技术获得LE位置的最优估计;当LE接近至LIU无线传感单元探测范围时可被自动识别,其中的识别号ID-1被LIU自动读取并上报给定位管理平台,管理平台据此校正对应LE的位置数据。应用本发明专利技术方法,可大大简化LE的数据处理,降低其功耗,有利于开展多种定位增值服务,特别有利于开展那些对LE有低功耗、隐蔽性要求的定位服务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动定位服务方法,尤其涉及综合利用GPS技术、惯性导航技术以及无线通信技术提供定位服务的方法。
技术介绍
作为无线通信系统的特色业务之一,定位服务作为移动增值业务的一个亮点受到业界的普遍关注。目前,北美、欧洲和亚太地区的主要移动运营高都已开通了移动定位业务。移动定位服务大致分为以下几种类型。公共安全业务主要是为拨打紧急呼叫电话的用户定位,以方便公共安全部门为其提供迅速、准确的救援服务。此类业务的主要代表是美国的移动911紧急呼叫服务。跟踪业务提供对人员、车辆等可移动目标的跟踪服务,允许用户定期或按需要查询目标的位置。具体的应用有儿童和老人监护、宠物追踪、车辆防盗、物流及出租车队调度与管理等。基于位置的个性化信息服务为用户提供与其当前所处位置相关的综合信息服务,例如为旅游者提供当地的交通状况、天气预报、旅游指南等分类信息,帮助其查找附近的酒店、停车场、娱乐场所等。导航服务为用户提供由当前位置到目的地的引导服务,例如针对旅行者的路线规划服务和行程中的引导服务(提供转向提示、到达通知等)。所有这些移动定位服务都是基于定位技术实现的,目前在移动定位服务中应用的定位技术主要有以下几种基于网络的源小区(COO)定位技术,即基于Cell ID的定位技术,它由网络侧获取用户当前所在的基站Cell信息以获取用户当前位置,其精度取决于移动基站的分布及覆盖范围的大小;基于到达时间(TOA)或到达时间差(TDOA)原理的三角测量技术,如CDMA网络中使用的AFLT (Advanced Forward Link Trilateration)定位技术,在定位操作时,手机/终端同时监听多个基站的导频信息,利用码片时延来确定到附近基站的距离,最后用三角定位法算出具体位置;基于星基无线导航系统的辅助GPS(A-GPS)技术。传统GPS技术由于过于依赖终端性能,即将卫星扫描、捕获、伪距信号接收及定位运算等工作集于终端一身,从而造成定位灵敏度低及终端耗电量大等方面缺陷。A-GPS将终端的位置计算工作简化,由网络侧的定位服务器与终端相互配合完成定位工作,将卫星扫描及定位运算等最为繁重的工作从终端一侧转移到网络一侧的定位服务器完成。提高了终端的定位精度、灵敏度和冷启动速度、降低终端耗电。具体地,A-GPS技术利用一个由多个高灵敏度GPS接收机组成的广域GPS卫星参考网络,负责全天候监测覆盖区域上空所有GPS卫星的星历数据、多普勒频移等定位所需信息,动态刷新存储于定位平台中的GPS卫星数据库(卫星数据与地理位置对应关系)。 终端只有在需要定位时才通过无线网络向定位平台通报大概位置(属于哪个基站),然后5通过定位平台获得GPS卫星信息,从而大大缩短卫星捕获时间,大幅度降低耗电。借助定位服务器强大的运算能力,可以采用复杂的定位算法以降低接收信号弱等不利因素的影响从而提高定位精度和灵敏度;GPSONE技术是美国高通公司为基于位置的移动服务开发的定位技术。它将无线辅助A-GPS和AFLT三角定位法两种定位技术有机结合,在GPS卫星信号和无线网络信号都无法单独完成定位的情形下,GPSONE系统会组合这两种信息源,只要有一颗卫星和一个小区站点就可以完成定位,解决了传统GPS无法解决的问题,实现较高精度、高可用性和快速定位,改善了室内定位效果。在这两种定位技术均无法使用的环境中,GPSONE会自动切换到 Cell ID扇区定位方式,确保定位成功率。此外,近年还出现一些利用短距离无线技术和三角测量技术实现的定位方案 RTLS^ WiFi定位系统、ZigBee定位系统等,他们工作机理都是通过部署多台定位基站,然后待定位的终端通过测量临近基站的信号强度并通过定位算法模型计算出位置坐标,这些技术方案只能用于小范围特别是室内区域的定位而且精度不高,适用场合有限。对于公共安全、定位跟踪、导航等服务,基于CELL ID和基站无线测量的定位技术虽然成功率高但是精度远远不能满足业务要求,因此这类服务大多采用基于GPS的定位技术,如A-GPS或GPSONE。不过在实际应用中GPS技术的可用性存在很大问题,比如在城市环境GPS信号会受到很多高楼的阻挡、定位终端周围建筑对GPS信号的反射会引起测量误差、 许多需要定位服务的位置无法收到GPS信号(如城市高架下的道路、地下停车场、车站码头等室内环境等等)。为解决上述问题,近年来一些新技术被引入定位服务领域,如常见的车辆导航系统就采用GPS接收器加上航位推算(Dead-Reckoning)设备共同完成导航功能, 常见的航位推算设备如陀螺仪、加速度仪、电子指南针以及车轮转动信号等,它们能测量车辆在相对短的时间内的位置变化,而GPS接收器能够在确定的误差范围内测量车辆的绝对位置。二者具有天然的互补性航位推算设备能够平均掉GPS接收器短时间内的误差,GPS 接收器能够在长时间内对航位推算设备进行校准。用于航空航天领域的传统航位推算设备精度高但是体积庞大且价格昂贵,并不适用于一般的民用车辆导航。随着近十几年来微机电系统(MEMS)工艺的进步,采用MEMS工艺的微陀螺仪、微加速仪器件的性能得到了迅速的提高,MEMS器件以其体积小、成本低、外围电路简单等优点为导航定位系统的设计提供了新的选择。除了 GPS接收器和航位推算设备,车载导航仪还装载有一个数字化的交通道路数据库——数字地图。利用数字地图的信息和测量数据通过地图匹配能够很好地确定待导航车辆的位置。设计良好的导航仪能够很好的整合来自GPS接收器和航位推算设备的测量数据,从而进一步做出很好的地图匹配。为了很好整合这些测量数据以达到满意的导航效果, 业界常常采用卡尔曼滤波器(Kalman filter)来平衡当前测量和历史测量数据,以线性、无偏、最小方差为原则实现最优估计,尽可能减少系统噪声从而提高定位精度和可用性。美国专利US20080091351提出一种利用MEMS器件构成的惯性系统调整汽车GPS 导航精度的方法和系统。系统中集成了由MEMS器件构成的惯性测量单元IMU、GPS接收机单元和Kalman滤波单元,在GPS接收机因为多经信号影响导致定位精度下降时,该专利提出的方法能够利用IMU测量数据改善系统的导航精度。不过该专利提供的方法和系统适用于车载导航应用,并不满足公共安全领域应用时的微型化、隐蔽性和低功耗要求。美国专利US20080143596提出一种利用MEMS器件测试手机三维移动速度进而为6GPS定位计算提供辅助信息,这样在GPS信号不够理想无法捕获足够GPS卫星信号时仍然可以实现手机定位。但是该专利并未涉及具体的基于位置信息的定位服务以及满足定位服务需求所涉及的技术解决方案。综上所述,移动定位技术经过近年来的不断发展取得显著进步,但是要满足优质移动定位服务的要求,尤其是对于一些诸如人员定位跟踪、敏感或危险物品的定位追踪等公共安全领域的应用,目前市场提供所技术和产品尚有以下不足现有的定位产品尺寸较大且没有考虑隐蔽性设计,难以满足上述应用的小型化、 微型化和隐蔽性需求;现有的定位产品在低功耗设计上没有进行特别设计,难以满足上述应用中采用电池供电时的低功耗需求;现有的定位产品和服务局限于获取定位信息、通报定位信息或结合地理信息系统 (GIS)和电子地图提供简本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提供定位服务的方法,其特征在于,所述方法包括:A)定位管理平台经由通信网络连接至少一个定位终端LE和至少一个定位信标LIU;B)定位管理平台接收定位终端LE上报的定位测量信息,经过信息融合处理并结合数据库中的LE历史轨迹信息确定LE当前的位置和相关航迹;C)定位管理平台接收定位信标LIU上报的LE探测信息,利用该信息校正相关LE的航迹。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:胡乐乐
申请(专利权)人:上海启电信息科技有限公司
类型:发明
国别省市:31

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