[发明专利]一种传感器辅助定位终端进行定位的系统及方法

权利要求书

1.一种传感器辅助定位终端进行定位的系统，定位终端固定安装于被控移动物上，定位终端包括GPS定位单元、主控器和无线通信单元，GPS定位单元由GPS天线和GPS定位模块组成，无线通信单元由通信天线和移动通信模块组成，GPS定位模块的一端连接GPS天线，另一端与主控器相连；移动通信模块的一端连接通信天线，另一端与主控器相连，其特征在于：它还包括传感器单元，传感器单元由至少一个传感器组成，各传感器分别通过总线与主控器连接。

2.根据权利要求1所述的一种传感器辅助定位终端进行定位的系统，其特征在于：所述的传感器单元由陀螺仪、加速计、磁力仪和高度计组成。

3.根据权利要求1所述的一种传感器辅助定位终端进行定位的系统，其特征在于：所述的总线为I2C总线。

4.一种传感器辅助定位终端进行定位的方法，它包括以下步骤：

A：GPS定位单元根据接收的卫星定位数据计算处理得到定位终端的经纬度信息；

B：经纬度信息经主控器转发给移动通信单元；

C：移动通信单元将经纬度信息由移动通信网络发送至服务器；

其特征在于：它还包括一个在GPS定位单元无法正常工作的情况下，传感器单元辅助定位终端进行定位的步骤。

5.根据权利要求4所述的一种传感器辅助定位终端进行定位的方法，其特征在于：所述的传感器单元辅助定位终端进行定位的步骤包括以下步骤：

a：传感器单元根据各传感器采集的终端状态信息计算处理得到定位终端实时的立体空间位置信息；

b：立体空间位置信息经主控器转发给移动通信单元；

c：移动通信单元将立体空间位置信息由移动通信网络发送至服务器。

6.根据权利要求5所述的一种传感器辅助定位终端进行定位的方法，其特征在于：所述的步骤a包括以下子步骤：

S1：将定位终端固定安装在被控移动物上并进行校准； 

S2：参考磁力仪标识的南北极方向建立坐标系，以失锁点作为坐标原点；

S3：获取定位终端失锁前的运动速度；

S4：校准磁力仪，使磁力仪的原始位置与定位终端的运动方向一致；

S5：失锁后，取从坐标原点到位置f1的一小段距离，将定位终端在这一小段距离内做的运动近似为直线运动，由磁力仪读出其经度偏移角度；

S6：由加速度计读出定位终端在位置f1的加速度值，结合失锁前的运动速度及这一小段距离的运动时间，得出定位终端实际运动距离，再结合坐标原点的经纬度信息，计算出位置f1的经纬度信息； 

S7：依据陀螺仪和磁力仪的测量结果判断终端是否做近似直线运动，在做近似直线运动过程中，陀螺仪不断检测终端与原运动方向的偏向，作为一个随时间递增的累积角度偏移量，磁力仪不断检测终端与地理南北极的偏向，根据原运动方向计算得到终端与原运动方向的偏向，作为一个随时间变化的瞬态角度偏移量，当累积角度偏移量和瞬态角度偏移量同时达到一定阀值时，判定终端不再做近似直线运动；

S8：将被判断为不再做近似直线运动的位置f2作为下一小段距离近似直线运动的起点，定位终端在位置f1到位置f2之间运动仍为近似直线运动，根据步骤S2～S6所记载的方法计算出位置f2的经纬度信息； 

S9：以位置f2作为坐标原点建立同样的坐标系，根据步骤S2～S8所记载的方法，直到计算获得失锁过程中定位终端所有位置的经纬度信息为止；

S10：由高度计采集定位终端所处环境的大气压强，以海平面作为参考点，计算得到定位终端所处的海拔高度信息；

S11：计算获得定位终端的经纬度和高度的立体空间信息。

7.根据权利要求6所述的一种传感器辅助定位终端进行定位的方法，其特征在于：所述的获取定位终端失锁前的运动速度的方法包括以下两种方式：

SS1：取失锁前运动路径上的一小段，近似认为是直线运动，通过已知的GPS位置信息计算出这一小段路径的两个端点之间的实际距离，结合这已知的这一小段路径的时间差，计算得到该一小段路径内定位终端的运动速度，对所有的小段路径求出的运动速度取平均值，得到定位终端失锁前的运动速度；

SS2：依靠汽车自身的速度检测系统将定位终端失锁前的运动速度上报给定位终端。

8.根据权利要求7所述的一种传感器辅助定位终端进行定位的方法，其特征在于：所述的汽车自身的速度检测系统向定位终端上报数据的数据传输方式包括USB、BT或WIFI。