[发明专利]一种基于蓝牙和GPS混合定位的系统与方法

说明书

技术领域

本发明属于空间定位技术领域，涉及一种基于蓝牙和GPS的混合定位的系统与方法。

背景技术

GPS技术具有的全天候、高精度和自动测量的特点，在导航、定位等领域得到广泛应用。GPS定位的基本原理是将高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。即以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离(或距离差)为基础，根据已知的卫星瞬时坐标来确定用户接收机所对应的点位，也就是待定点的三维坐标(x，y，z)。民用领域开放的精度约为10米。但是，GPS在应用时有一定的局限性。首先，需在室外及天空开阔度较佳的地方才能使用，否则如果大部份卫星信号被建筑物、金属遮盖物、浓密树林等阻挡，接收机将无法获得足够的卫星信号计算出所在位置坐标。其次，不能在在1.57GHz左右的强电波环境下使用，这种环境易将卫星讯号遮盖，造成接收机无法获得足够的卫星信号以计算出所在位置坐标，尤其是高压电塔下方。

蓝牙是一种新的短距离无线通信技术标准，具有广泛的应用前景。主要用于短距离传输数据和语音信号。蓝牙定位原理是利用便携式蓝牙接收机近距离内接收固定基准蓝牙发射器的功率信号，利用接收到的信号强度(RSSI)根据无线电传播模型计算后即可定位。蓝牙传输是通过RF(2.4GHZ)载波进行的，因此具有电磁波的基本特征，有较大的功率，没有角度及方向性限制，具有穿墙性，可在物体之间反射、绕射，但传输距离一般在10米左右。

目前常见的定位装置多数采用单一定位方式。单一的远程定位会有目标范围过大的缺陷，单一的近程定位又有距离过短，一旦超出范围就失效的缺陷。从而导致了定位准确度低，搜寻成功率低，效率低的现状。

发明内容

针对单一定位中存在的上述问题，本发明提供一种基于蓝牙与GPS混合定位的系统与方法，能够实现近程与远程之间的自动转换，完成快速准确的定位。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案。

一种基于蓝牙和GPS混合定位的系统，包括控制端和接收端。控制端为一部具有蓝牙功能并安装系统软件的手机；接收端安装在待定位物体上，包括：微处理器模块，GPS模块，GSM模块，蓝牙模块，声光模块。其中，

微处理器模块：是接收端的数据处理与控制中心。根据GSM模块接收到的控制端发出的指令启动GPS模块工作；接收GPS模块的输出信息，得到待定位物体的位置信息；将由GPS获得的位置信息通过GSM模块发送短信给接收端；控制声光模块输出声光信号用来提示接收端的位置。

GPS模块：在远距离情况下，为微处理器模块提供待定位物体的位置信息。

GSM模块：接收控制端发送的短信，在微处理器模块控制下，将GPS获得的待定位物体的位置信息以短信的形式反馈给控制端。

蓝牙模块：实现控制端与接收端的近距离通信。蓝牙模块包括晶振电路、天线电路、人机接口、调试接口。晶振电路用于为蓝牙模块提供基准频率，天线电路用于以无线形式发送/接收蓝牙信号，人机接口用于调试时的人机交互。调试接口用于连接至标准下载器，进行程序的调试及仿真。

声光模块：输出声光信号用于提醒用户。

利用本发明所述系统实现基于蓝牙和GPS混合定位的方法包括以下步骤：

步骤1，当控制端与待定位物体较近时，蓝牙信号较强，控制端能够收到接收端发出的蓝牙信号，系统工作在蓝牙定位模式。

步骤2，当控制端与待定位物体较远时，蓝牙信号较弱，控制端收不到接收端发出的蓝牙信号，由GPS信号完成定位，系统工作在远距离GPS定位模式。

步骤3，由远距离GPS定位转换到近距离蓝牙定位。

当待定位物体与控制端不断接近时，控制端开始搜索到蓝牙信号，转入蓝牙定位模式。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明针对常见的单一GPS定位方式定位精度差，信号易被障碍物遮挡等问题，利用蓝牙信号没有角度及方向性限制，穿透性强待特点，提出了基于GPS和蓝牙混合定位的系统和方法，在远距离时使用GPS快速定位，近距离时使用蓝牙准确定位，提高了定位的速度和准确性。

附图说明

图1为本发明所涉及系统的接收端的组成框图；

图2为本发明所涉及的蓝牙模块组成框图；

图3为本发明所涉及的蓝牙定位示意图；

图4为本发明所涉及的GPS定位示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。