[发明专利]一种利用北斗导航定位的装置及方法

权利要求书

1.一种利用北斗定位导航方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)语音识别与信息存储模块(6-3)用于接收用户语音导航需求指令，定位与导航模块(6-2)接收用户定位坐标，并将位置信息传递给主控模块(6-1)；

2)所述主控模块(6-1)将所述位置信息通过通信与供电模块(6-4)传递给信号处理模块(6-6)，所述信号处理模块(6-6)根据数据层地图数据构建导航路线；

3)所述信号处理模块(6-6)将所述导航路线传递给所述主控模块(6-1)；

4)所述主控模块(6-1)将导航路线通过语音导航模块(6-5)传递给用户，为用户进行路线导航；

所述定位与导航模块(6-2)导航算法包括以下步骤：

S1：采用北斗定位模块(6-21)测量北速度误差δv_n、东速度误差δv_e、下速度误差δv_d、横滚误差δΦ、俯仰误差δθ和偏航误差δψ；采用射频天线模块(6-22)测量纬度误差经度误差δλ、椭球高度误差δh；采用加速度传感器模块(6-23)测量加速度偏差δb_x、δb_y和δb_z，以及陀螺偏差δd_x、δd_y和δd_z；

S2：构建一阶高斯-马尔可夫的模型：

其中F是动态矩阵，δx是误差状态矢量，G是成形矩阵，u是白噪声矢量，

S3：构建定位模型：z＝Hδx+v，进行精确定位；

其中z为测量矢量，H为设计矩阵，δx是误差状态矢量，v为测量噪声矢量，

测量矢量z包含了从惯性导航系统机械化INS系统和全球导航卫星系统接收器GNSS估计的位置和速度之间的差异，公式如下：

其中，是从被测用户框架到导航框架的方向余弦矩阵，V_GNSS是全球导航卫星系统接收器GNSS模块提供的地面速度；

设计矩阵其中I_3×3是单位矩阵，0_n×m是n×m的零矩阵。

2.根据权利要求1所述的一种利用北斗定位导航方法，其特征在于，所述定位与导航模块(6-2)采用所述北斗定位模块(6-21)定位用户站心坐标参数，采用所述射频天线模块(6-22)测量用户地理位置的经度参数、纬度参数及高度参数，采用所述加速度传感器模块(6-23)测量用户的加速度参数及陀螺参数。

3.根据权利要求1所述的一种利用北斗定位导航方法，其特征在于，所述步骤4)中音频处理模块(6-51)将所述导航路线转化为音频信号，功率放大模块(6-52)将所述音频信号放大，扬声器(6-53)将所述放大的音频信号播放给用户。

4.一种采用如权利要求1-3任一所述的利用北斗定位导航方法的北斗定位导航装置，包括外壳(1)、显示屏(2)、前置摄像头(3)、后置摄像头、USB接口(4)、耳机插孔(5)、内置功能模块(6)、屏幕按键(7)和内置天线(8)，其特征在于，所述内置功能模块(6)包括主控模块(6-1)、定位与导航模块(6-2)、语音识别与信息存储模块(6-3)、通信与供电模块(6-4)、语音导航模块(6-5)和信号处理模块(6-6)；所述定位与导航模块(6-2)包括北斗定位模块(6-21)、射频天线模块(6-22)和加速度传感器模块(6-23)。

5.根据权利要求4所述的北斗定位导航装置，其特征在于，所述语音识别与信息存储模块(6-3)包括语音识别模块(6-31)与存储器模块(6-32)。

6.根据权利要求4所述的北斗定位导航装置，其特征在于，所述通信与供电模块(6-4)包括电源模块(6-41)与无线通信模块(6-42)。

7.根据权利要求4所述的北斗定位导航装置，其特征在于，所述语音导航模块(6-5)包括音频处理模块(6-51)、功率放大模块(6-52)和扬声器(6-53)。