本申请公开了一种无缝定位方法，包括：当地面增强系统GNSS接收到卫星信号时，若该卫星信号满足预设要求，则选用RTD定位技术进行定位，否则，选用MEMS定位技术进行定位；当地面增强系统GNSS接收不到卫星信号时，若UWB定位技术可用，则选用UWB定位技术进行定位，否则，选用MEMS定位技术进行定位；将定位数据输入卡尔曼滤波器，进行数据融合计算得出准确的定位信息。本方法，综合利用RTD定位技术、UWB定位技术和基于MEMS的惯性导航技术进行有效集成组合；根据卫星信号的强弱有效的选择合适的定位方式，在室内定位和室外定位之间任意切换，且实现了定位盲区的情形下可以实现无缝定位的辅助定位。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及空间定位领域，特别是涉及一种基于UWB、RTD、MEMS集成的无缝定位方法实现权限项动态调整的方法及装置。
技术介绍
高精度无缝定位技术的实现前提是在有/无导航卫星信号的环境、场合下，充分利用广泛存在的无线电信号如GNSS、Wi-Fi、UWB等，并以基于MEMS的惯性器件所提供的速度、加速度、姿态等信息为辅助，综上进行融合处理，从而在任何场合的应用情景下，实时地获取用户所关心的高精度位置、速度、姿态等参数；现有定位技术主要分为以下几类1)室外定位(GNSS-RTD)技术在室外定位场合，通过已经固化的GNSS手持机模块，充分依托全球覆盖的导航卫星信号，联合GNSS地面增强系统如连续运行参考站提供的高精度卫星差分改正信号，基于精密测量的载波相位测量值，利用差分技术，实现高达数个厘米量级的定位结果的输出。其中GNSS 地面增强系统，是指通过建设分布在全球/区域的若干个卫星导航地面参考站，进行合理组网，对全球卫星导航信号进行实时接收、处理，并形成有效的服务如精密星历、钟差、电离层改正、差分电文等，再而通过计算机网络、移动通信网络等高效传输技术，发播至广大用户。RTD =Real-Time Differential，是指基于全球卫星导航信号的实时动态高精度定位技术，通过单个或者参考站网络的差分信号提供，基于特定的差分解算计算模型，用户端实时地获得真三维地球空间坐标。主要适用于室外定位场合。2)室内定位(UWB-TDOA)技术在室内定位场合，通过广泛布设的超宽带传感器基站，在设备充分同步的基础上， 基于精密测量的时间达到差观测值，结合预先精确标定的传感器基站坐标，通过距离交会的计算方法，实现高达10个厘米量级的定位结果输出。其中UWB =Ultrawide Band,超宽带技术，是一种短距离通信技术，具有对信道衰落不敏感；发射信号功率谱密度低，有低截获能力，系统复杂度低，能提供数厘米的定位精度等优点；尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入和军事通信应用。TDOA =Time of Difference Arrival，在用户终端与传感器设备之间得到时间同步的基础上，通过用户终端获取两个或者以上传感器基站的传输时间量值，进而以时间差分的方式，计算出用户位置的过程。3)辅助定位(MEMS-IMU)技术在室内外无线电难以覆盖接收的定位盲区，利用嵌入的MEMS器件加以辅助，一般利用IMU元件，通过惯性测量的原理，输出短暂过渡的三维位置、加速度/速度、姿态等参数。其中=MEMS=Micro Electro Mechanical systems 的缩写，即微电子机械系统。指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。这种微电子机械系统不仅能够采集、 处理与发送信息或指令，还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令采取行动。4)数据融合技术利用计算机对按时序获得的若干观测信息如GNSS、UffB, MEMS等，在一定准则下加以自动分析、综合，以完成所需的决策和评估任务而进行的信息处理。包括对各种信息源给出的有用信息的采集、传输、综合、过滤、相关及合成。目前，室外定位的场合及应用越发普遍且手段不多，主要集中在卫星导航、惯性设备等，从简单的个人/大众电子消费品，如GNSS/DR/COMPASS集成的移动电话、PDA等手持终端，到复杂的专业定位设备，如RTD接收机终端、多功能专业GNSS手持机等；而在室内定位场景方面，主要是HS-GNSS、CDMA, Wi-Fi, RFID、ZigBee等广泛存在的无线电信号，在相关的基础设施依托下，室内定位的设备更是不一，并无专门针对制定的标准及产品，常见的主要是WhereNet、Ekahau, Ubisense等公司根据单一无线电信号制定的产品，且定位精度不高。在室内/室外任意切换、无缝过渡的高精度定位应用、生产服务场合，如精密设备移动的智能引导、贵重资产的移动管理等场景中，目标载体的位置信息尤为至关重要，因此对定位的精确度提出了很高的要求，一般均达到了分米量级；同时，定位的场景往往需要在室内/室外之间任意切换及无缝过渡。综上，单一地依靠导航卫星信号或者某一种室内定位信号，难以满足定位场景在室内/室外之间的任意切换的需求；并且，在某些短暂的定位盲区，任何无线电信号都无法发挥作用的时候，往往需要自主定位的手段来加以辅助，以实现定位过程的过渡拼接。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种基于UWB、RTD、MEMS集成的无缝定位方法实现权限项动态调整的方法及装置，综合利用GNSS卫星网络RTD技术、超宽带定位 UWB技术和基于MEMS的惯性导航技术进行有效集成组合；可以根据卫星信号的强弱有效的选择合适的定位方式，在室内定位和室外定位之间任意切换，且实现了定位盲区的情形下可以实现无缝定位的辅助定位。技术方案如下一种无缝定位方法，包括当地面增强系统GNSS接收到卫星信号时，判断该卫星信号是否满足预设要求，若是，则选用基于全球卫星导航信号的实时动态高精度定位技术RTD进行定位，否则，选用微电子机械技术MEMS进行定位；当地面增强系统GNSS接收不到卫星信号时，若超宽带技术UWB可用，则选用超宽带技术UWB进行定位，否则，选用微电子机械技术MEMS进行定位；将定位数据输入卡尔曼滤波器，进行数据融合计算得出准确的定位信息。上述的定位方法，优选的，当地面增强系统GNSS接收到卫星信号时，判断该卫星信号是否满足预设要求，所述预设要求为发射卫星的数目不少于4颗或接收到的卫星信号的信噪比不低于20dB-Hz。上述的定位方法，优选的，采用实时动态高精度定位技术TRD进行定位的过程包括将接收的卫星信号中的伪距观测值和概略坐标数据以差分电文RTCM格式发送至 TRD计算服务器；所述RTD计算服务器对接收到的数据进行辨别，并同步向连续运行卫星定位综合服务系统CORS网服务器下载网络RTD数据；将下载的网络RTD数据进行空间基准统一后发送至卡尔曼滤波器。上述的定位方法，优选的，采用超宽带技术UWB进行定位的过程包括启动UWB定位标签，将所述标签的身份标识号码ID信息数据发送至UWB计算服务器；所述UWB计算服务器对接收到数据进行辨别，并同步确定其临近基站的信息数据，进行时间同步处理；对所述经过时间同步处理的数据进行计算处理，并判断标签与基站之间的通视状态，若通视状态为可用，输出经过空间基准统一的坐标值数据至卡尔曼滤波器。上述的定位方法，优选的，采用微电子机械技术MEMS进行定位的过程为配置数据命令，将UWB定位信息或RTD定位信息作为初始化数据输入，通过处理所述初始化数据获得 MEMS定位信息，将所述定位信息通过空间基准统一后发送至卡尔曼滤波器。上述的定位方法，优选的，所述空间基准统一具体为通过精密测量仪器将RTD定位方式采用的空间坐标系推算归化为UWB定位方式采用的空间坐标系；通过基于姿态转换的方法，将MEMS定位方式采用的空间坐标系推算归化为RTD定位方式采用的空间坐标系。上述的定位方法，优选的，所述时间同步处理具体为将RTD定位方式对卫星信号定位的时间标记进行连续采样记录，在采样平滑的时，将平本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种无缝定位方法，其特征在于，包括：当地面增强系统ＧＮＳＳ接收到卫星信号时，判断该卫星信号是否满足预设要求，若是，则选用基于全球卫星导航信号的实时动态高精度定位技术ＲＴＤ进行定位，否则，选用微电子机械技术ＭＥＭＳ进行定位；当地面增强系统ＧＮＳＳ接收不到卫星信号时，若超宽带技术ＵＷＢ可用，则选用超宽带技术ＵＷＢ进行定位，否则，选用微电子机械技术ＭＥＭＳ进行定位；将定位数据输入卡尔曼滤波器，进行数据融合计算得出准确的定位信息。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘峻宁，胡华，钱华，刘壮，余超，
申请(专利权)人：上海伽利略导航有限公司，
类型：发明
国别省市：31
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