[发明专利]一种用于景区导航的位置计算系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于景区导航的位置计算系统及方法。其系统包括接收无线信号及选择基准点模块、根据传播时延差计算位置模块、方程组无解的估算位置模块、方程组多解的估算位置模块、在景区地图上显示位置模块。其中在景区地图上显示位置模块是可选模块。景区内人员携带的手机或其他具有计算功能的可穿戴设备的位置表示景区内人员的位置，在手机或其他具有计算功能的可穿戴设备上以硬件、软件或HTML等形式实现位置计算。前置基础是根据景区的实际地理构造，在景区的合适位置部署信号发射点，记录信号发射点的由经纬度和海拔表示的坐标值。本发明的方法及系统解决了GPS定位不能适应景区的复杂地理构造而存在较大误差的问题。

技术领域

本发明属于导航定位技术领域，特别涉及一种用于景区导航的位置计算系统及方法。

背景技术

旅游景区或风景区(以下简称景区)的地理构造复杂，大部分景区道路不是正常道路，例如山道、桥、洞等。现有的景区导航技术主要依赖GPS定位，没有与景区的地理构造相结合，存在较大定位误差，尤其是在GPS信号被遮挡的区域。需要一种不依赖GPS的结合景区地理特征的位置计算系统及方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是GPS定位不能适应景区的复杂地理构造而存在较大误差的问题，提出一种用于景区导航的位置计算系统及方法。

本发明应用于较为复杂的景区场景，景区内人员携带的手机或其他具有计算功能的可穿戴设备的位置表示景区内人员的位置，在手机或其他具有计算功能的可穿戴设备上以硬件、软件或HTML等形式实现位置计算。以下将手机和其他具有计算功能的可穿戴设备统称为移动终端。

本发明的基础是根据景区的地理构造，在景区的合适位置(例如无遮挡区域、高点、转弯处等)部署信号发射点，记信号发射点的数量为N，N是正整数；对信号发射点从1到N进行编号，为描述方便，信号发射点的编号用i表示，i是正整数，1≤i≤N；记录信号发射点的由经纬度和海拔表示的坐标值。携带移动终端的人员可以通过常用方法下载包含景区地理构造的景区地图至移动终端。

设置时间间隔T，所有信号发射点按照时间间隔T同时发射无线信号。

一种用于景区导航的位置计算系统，包括接收无线信号及选择基准点模块、根据传播时延差计算位置模块、方程组无解的估算位置模块、方程组多解的估算位置模块、在景区地图上显示位置模块。其中在景区地图上显示位置模块是可选模块。

接收无线信号及选择基准点模块：移动终端接收各信号发射点同一时刻发射的无线信号，记录接收时刻t_i，1≤i≤N；对接收时刻t_i按从早到晚排序，选取前3个接收时刻对应的信号发射点为基准点，用m、n、p表示。

方程组无解的估算位置模块：读取前一时刻选择的基准点，判断与此时刻选择的基准点是否相同，若是则将前一时刻移动终端的由经纬度和海拔表示的坐标值作为此时刻的位置，否则标识此时刻位置未知；返回接收无线信号及选择基准点模块。

方程组多解的估算位置模块：采用已有的最小二乘法或最大似然法则等近似值估算方法，估算此时刻的位置坐标值(x,y,z)，将三轴坐标值(x,y,z)转化为由经纬度和海拔表示的坐标值；返回接收无线信号及选择基准点模块。

在景区地图上显示位置模块：在移动终端的景区地图中，结合景区的地理构造显示此时刻的位置。

一种用于景区导航的位置计算系统的系统框图如图1和图2所示。其中，图1不包括在景区地图上显示位置模块，图2包括在景区地图上显示位置模块。

一种用于景区导航的位置计算方法。其按如下步骤：

步骤1、接收无线信号及选择基准点。