[发明专利]一种利用北斗导航定位的装置及方法

说明书

本发明公开了一种利用北斗定位导航的装置及方法，装置内置功能模块包括主控模块、定位与导航模块、语音识别与信息存储模块、通信与供电模块、语音导航模块和信号处理模块。接收用户语音导航需求指令后，定位与导航模块接收用户定位坐标并将位置信息传递给主控模块，信号处理模块接收主控模块传递来的定位坐标根据数据层地图数据构建导航路线，通信与供电模块将导航路线传递给主控模块后将导航路线通过语音导航模块传递给用户。本装置定位精度高、体积小、便于携带，导航算法可以计算用户所处地理位置及滚转、俯仰、偏航等姿态信息，通过动态调整更新用户所处地理位置及运动加速度等参数，能够提高定位系统导航装置及方法的精度和可靠性。

技术领域

本发明涉及定位导航技术领域，尤其涉及一种利用北斗导航定位的装置及方法。

背景技术

随着我国社会与经济的持续发展，人民群众生活水平的不断提高，以及交通运输业的快速发展，我国私家轿车、营运车辆等机动车数量保持持续快速增长趋势。根据数据统计显示，2016年底全国机动车数量3.27亿辆，比上一年增加了1200万辆。机动车数量的增多，带来的各种社会问题也越来越多，车辆驾驶人员不遵守道路交通安全法的违法行为处处可见，如超速、随意变道、长时间占用超车道、应急车道、随意停车等，由此带来了交通拥堵以及造成各类交通事故的发生，给城市应急救援带来了极大困难，也给人民群众生命财产带来巨大的损失。基于这种现象和原因，有必要使用有效的技术手段，加强对营运车辆驾驶行为的管控，解决交通执法难题，提高管理效率。而目前市面上的车辆监控和导航类产品一般采用的是美国的GPS，单纯的GPS定位民用精度一般在十米级，难以满足一些高精度的位置应用，加上缺乏高精度的电子地图数据支持，严重制约着交通管理部门对车辆监管能力的提升，更加无法满足交通管理部门日益增长的对车辆精细化管理的需求。因此，对基于北斗的亚米级高精度车道级导航系统的研究是目前交通行业需求最为迫切。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定位精度高、体积小、便于携带，导航软件稳定实用，界面设计人性化适用于政府、地质、军警等国家安全的行业的利用北斗导航定位的装置及方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用北斗定位导航方法，所述方法包括以下步骤：

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

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

3)所述信号处理模块将所述导航路线传递给所述主控模块；

4)所述主控模块将导航路线通过语音导航模块传递给用户，为用户进行路线导航；

所述定位与导航模块导航算法包括以下步骤：

S1：采用北斗定位模块测量北速度误差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，