[发明专利]一种基于三维多点无线与微惯导的室内定位系统、方法

摘要

本发明公开了一种基于三维多点无线与微惯导的室内定位系统、方法及扩展型室内控制系统，该室内定位系统包括标定装置及感测装置，标定装置包括至少三个第一无线收发单元，用于每隔第一预设时间发射一次信号；感测装置包括惯性传感单元，用于感测目标物的运动；及第二无线收发单元，用于在接收到每个第一无线收发单元所发射的信号时，产生一响应信号；处理单元，用于分别根据惯性传感单元所感测的目标物的运动计算目标物的第一空间坐标，及根据响应信号计算目标物的第二空间坐标，并将第一空间坐标与第二空间坐标进行融合处理，以获得目标物的最终空间坐标。实施本发明的技术方案，定位精度高，对目标物的运动反应零敏，可达毫米级别。

主权项

一种基于三维多点无线与微惯导的室内定位系统，其特征在于，包括标定装置及装设在目标物上的感测装置，而且，所述标定装置包括：装设在室内至少三个特定位置的第一无线收发单元，用于每隔第一预设时间发射一次信号；所述感测装置包括：惯性传感单元，包括加速度传感器和/或陀螺仪，用于感测目标物的运动；及第二无线收发单元，与三个第一无线收发单元构成三角定位系统，用于在接收到每个第一无线收发单元所发射的信号时，产生一响应信号；处理单元，用于分别根据所述惯性传感单元所感测的目标物的运动计算目标物的第一空间坐标，及根据所述第二无线收发单元所产生的响应信号计算目标物的第二空间坐标，并将第一空间坐标与第二空间坐标进行融合处理，以获得目标物的最终空间坐标；所述感测装置还包括气压计，所述处理单元还用于根据所述气压计所测量的气压计算目标物的高度，并将第一空间坐标、第二空间坐标、所计算的高度进行融合处理；所述感测装置还包括用于感测目标物周围环境磁场变化的地磁传感单元，所述处理单元还用于根据所述地磁传感单元所感测的磁场变化计算目标物的方向，并将第一空间坐标、第二空间坐标、所计算的方向进行融合处理；所述标定装置和所述感测装置中还包括：所述标定装置还包括：装设在室内多个特定位置上的多个红外LED；第一运算单元，用于控制所述多个红外LED发出红外调制信号；所述感测装置还包括：CMOS光学定位传感单元，用于检测所述多个红外LED所发出的红外调制信号；所述处理单元，还用于根据所述CMOS光学定位传感单元所检测的红外调制信号计算目标物的第三空间坐标，并将第一空间坐标、第二空间坐标及第三空间坐标进行融合处理；或者，所述标定装置和所述感测装置中还包括：所述感测装置还包括：装设在目标物上的多个特定位置上的多个红外LED；第二运算单元，用于控制所述多个红外LED发出红外调制信号；所述标定装置还包括：CMOS光学定位传感单元，用于检测所述多个红外LED所发出的红外调制信号；而且，所述处理单元，还用于根据CMOS光学定位传感单元所检测的红外调制信号计算目标物的第三空间坐标，并将第一空间坐标、第二空间坐标及第三空间坐标进行融合处理。