專利名稱：一種基于可見光led的gps室內定位系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及定位技術領域，特別是涉及一種基于可見光LED的GPS室內定位系統。
背景技術：
目前在室內定位中廣泛采用無線信號，而無線信號在室內定位中存在信號強度弱、衰落較大、信號干擾嚴重、存在盲區等若干問題，本系統即可以有效解決這些技術問題。
發明內容
為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種基于可見光LED的GPS室內定位系統，在室內定位中信號強度大、對抗衰落效果明顯、抗干擾能力強、覆蓋范圍廣，同時可以實現室內外GPS定位的一體化。為了達到上述目的，本發明采取的技術方案為—種基于可見光LED的GPS室內定位系統,包括控制系統、發射機、用戶設備三部分；所述的控制系統的功能是從衛星接收GPS信號，再向系統中的每個LED燈獨立地發送，發送給每個LED燈的GPS信號除了包含控制端的位置信息外，也包含有該LED燈相對于控制端位置的偏移信息，從而讓每個LED燈發射的都是攜帶該燈實際位置的信息，此外，控制系統還能夠控制整個LED燈系統的電源、監測LED燈系統的運行情況；進一步地，為了提高精度，控制系統還要完成所有LED燈的時鐘校正工作，時鐘系統的精度為10_9秒，利用光纖或電力線等媒介傳遞定位信號，對整個時鐘系統進行校正；所述的發射機采用可見光LED燈，前端需要安裝信號接收端，接收來自控制系統的GPS信號，并將這一信號發射出去，發射的光信號覆蓋室內環境，從而向用戶設備提供相應的定位數據；所述的用戶設備包括光探測器接收機本身的硬件和軟件以及處理GPS信息的軟件包，功能就是捕捉并跟蹤相應的定位信號，當捕獲定位信號之后，用戶設備就完成接收機與目標衛星之間偽距及其變化率的測量，從而獲得目標衛星的相應軌道參數，獲取這些信息之后，用戶設備中的處理器就通過計算確定自身的位置。所述的用戶設備部分還包括光探測器ro，在室內定位的應用場景下，系統把光探測器ro作為無線光通信鏈路中的接收端，作用和無線通信鏈路中的天線地位是等同的，系統在室外定位的應用場景下能夠利用天線進行定位，當用戶需要切換室內/室外定位環境時，系統能夠自適應利用光探測器ro或無線天線作為接收端。本發明用可見光作為GPS信號的載波，再與系統中的室內光探測器和相應信號處理模塊結合起來進行定位；系統同時包含與傳統GPS接收機相同的天線裝置，在室內/室外定位環境中能夠自適應利用光探測器或無線天線作為接收端，實現室內外GPS定位的一體化。與現有技術相比，本發明的有益效果是在室內定位中信號強度大、對抗衰落效果明顯、抗干擾能力強、覆蓋范圍廣，同時可以實現室內外GPS定位的一體化。
附圖為本發明的框圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明進一步說明。參照附圖,一種基于可見光LED的GPS室內定位系統,包括控制系統、發射機、用戶設備三部分；所述的控制系統的基本功能即是從衛星接收GPS信號，再向系統中的每個LED燈獨立地發送，發送給每個LED燈的GPS信號除了包含控制端的位置信息外，也包含有該LED燈相對于控制端位置的偏移信息，從而讓每個LED燈發射的都是攜帶該燈實際位置的信息，此外，控制系統還能夠控制整個LED燈系統的電源、監測LED燈系統的運行情況；進一步地，為了提高精度，控制系統還要完成所有LED燈的時鐘校正工作，時鐘系統的精度為10_9秒，利用光纖或電力線等媒介傳遞定位信號，對整個時鐘系統進行校正；所述的發射機采用可見光LED燈，前端需要安裝信號接收端，接收來自控制系統的GPS信號，并將這一信號發射出去，發射的光信號覆蓋室內環境，從而向用戶設備提供相應的定位數據；所述的用戶設備包括光探測器接收機本身的硬件和軟件以及處理GPS信息的軟件包，功能就是捕捉并跟蹤相應的定位信號，當捕獲定位信號之后，用戶設備就完成接收機與目標衛星之間偽距及其變化率的測量，從而獲得目標衛星的相應軌道參數，獲取這些信息之后，用戶設備中的處理器就通過計算確定自身的位置。除了傳統GPS定位系統中的天線之外，用戶設備部分還包括光探測器ro，在室內定位的應用場景下，系統把光探測器ro作為無線光通信鏈路中的接收端，作用和傳統無線通信鏈路中的天線地位是等同的，出于室內室外定位一體化方面的考慮，系統在室外定位的應用場景下能夠利用天線進行定位，當用戶需要切換室內/室外定位環境時，系統能夠自適應利用光探測器ro或無線天線作為接收端。
權利要求
1.一種基于可見光LED的GPS室內定位系統,其特征在于,包括控制系統、發射機、用戶設備三部分； 所述的控制系統的功能是從衛星接收GPS信號，再向系統中的每個LED燈獨立地發送，發送給每個LED燈的GPS信號除了包含控制端的位置信息外，也包含有該LED燈相對于控制端位置的偏移信息，從而讓每個LED燈發射的都是攜帶該燈實際位置的信息，此外，控制系統還能夠控制整個LED燈系統的電源、監測LED燈系統的運行情況；進一步地，為了提高精度，控制系統還要完成所有LED燈的時鐘校正工作，時鐘系統的精度為10-9秒，利用光纖或電力線等媒介傳遞定位信號，對整個時鐘系統進行校正； 所述的發射機采用可見光LED燈，前端需要安裝信號接收端，接收來自控制系統的GPS信號，并將這一信號發射出去，發射的光信號覆蓋室內環境，從而向用戶設備提供相應的定位數據； 所述的用戶設備包括光探測器接收機本身的硬件和軟件以及處理GPS信息的軟件包，功能就是捕捉并跟蹤相應的定位信號，當捕獲定位信號之后，用戶設備就完成接收機與目標衛星之間偽距及其變化率的測量，從而獲得目標衛星的相應軌道參數，獲取這些信息之后，用戶設備中的處理器就通過計算確定自身的位置。
2.根據權利要求1所述的一種基于可見光LED的GPS室內定位系統,其特征在于所述的用戶設備部分還包括光探測器PD，在室內定位的應用場景下，系統把光探測器H)作為無線光通信鏈路中的接收端，作用和無線通信鏈路中的天線地位是等同的，系統在室外定位的應用場景下能夠利用天線進行定位，當用戶需要切換室內/室外定位環境時，系統能夠自適應利用光探測器ro或無線天線作為接收端。
全文摘要
一種基于可見光LED的GPS室內定位系統，包括控制系統、發射機、用戶設備三部分；控制系統的功能是從衛星接收GPS信號，再向系統中的每個LED燈獨立地發送，GPS信號除了包含控制端的位置信息外，也包含有該LED燈相對于控制端位置的偏移信息，發射機采用可見光LED燈，前端需要安裝信號接收端，接收來自控制系統的GPS信號，并將這一信號發射出去，用戶設備就是捕捉并跟蹤相應的定位信號，當捕獲定位信號之后，用戶設備就完成接收機與目標衛星之間偽距及其變化率的測量，從而獲得目標衛星的相應軌道參數，通過計算確定自身的位置，本發明在室內定位中信號強度大、對抗衰落效果明顯、抗干擾能力強、覆蓋范圍廣，同時可以實現室內外GPS定位的一體化。
文檔編號G01S19/11GK103033834SQ20121054802
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月17日 優先權日2012年12月17日
發明者宮廣驊, 張洪明, 邵曉風, 徐正元 申請人:清華大學