一种高精度组合导航系统及方法与流程

本发明涉及导航技术领域，具体涉及一种高精度组合导航系统及方法。

背景技术：

“驴友”是对户外运动，自助自主旅行爱好者的称呼。他们自带帐篷、厨具以及各种野外生存工具。往往能够发现一些别人没有去过或者很少去过的美丽景区。越是这种地方，喜欢户外运动的朋友就越是痴迷，但是安全却是一个常常让人怯步的问题。因为在这些美景所在之地，通常都是人迹罕至、交通不便、通信缺失。到了这些地方，手机信号也随之消失，这时候使用一个可以不依赖手机信号的设备则尤为重要，可以为户外运动爱好者提供定位、导航通信和求救保障。

自驾游、骑行、徒步旅行人数日益增加，并且我国从事高危行业的人群依然很多，他们的人身安全依然无法得到保障，故对于定位导航产品的需求量巨大；国内导航产业仍处于发展阶段，导航技术依然落后于发达国家，国内市场仍处于gps一家独大的局面。

每年到野外山区旅行，因当地交通、通信等基础设施薄弱，通信和定位信号消失，无法向外界求救，导致驴友失联。在消防、武警及社会救援机构收到驴友失联求救信息展开救援时，因没有定位信息和手机信号，往往要耗费大量的时间和人力物力财力，失联而导致的驴友遇难事故也是频频发生。为了给户外运动爱好者提供高精度的定位导航服务，需要提供一种高精度的导航系统，该系统不依赖手机信号，可以为驴友爱好者提供专业的导航服务。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高精度组合导航系统及方法，用以解决现有的导航设备必须依靠手机信号，无法满足山地、荒漠等极端条件下，不能通信的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为

一种高精度组合导航系统，包括后台管理系统和便携终端；所述后台管理系统与所述便携终端通信连接；所述便携终端通过蓝牙与所述移动通信设备通信连接；

所述后台管理系统包括北斗指挥机和服务器，所述北斗指挥机和所述服务器通信连接；

所述便携终端包括微处理器、北斗通信模块、组合导航模块和无线通信模块；所述北斗通信模块、所述组合导航模块和所述无线通信模块均与所述微处理器电连接；

所述组合导航模块包括卫星定位模块和惯性导航模块；

所述组合导航模块用于接收卫星数据和惯性导航数据，并通过组合导航模块的微处理器的数据融合解算处理，将其确定的位置、速度、姿态信息输出到便携终端的微处理器

所述无线通信模块用于实现所述移动通信设备与所述便携终端的通信连接；

所述北斗通信模块用于实现所述便携终端与卫星的通信连接；

所述北斗指挥机用于实现所述后台管理系统与卫星的通信连接，进而实现所述后台管理系统与所述北斗通信模块的通信连接。

其中，所述便携终端还包括为其供电的电源；所述电源与所述微处理器、北斗通信模块、组合导航模块、无线通信模块电连接；所述电源为锂电池。

其中，所述组合导航模块兼容gps导航功能和北斗导航功能。

其中，所述无线通信模块的通信方式至少包括蓝牙、wifi、2g、3g或4g。

其中，所述移动通信设备至少包括智能手机、平板电脑和手持仪。

其中，所述北斗通信模块为北斗短报文通信全功能模块；所述北斗通信模块通过北斗短报文收发信号的低噪声放大、功率放大、上下变频和基带处理实现北斗短报文收发和有源定位功能。

其中，所述便携终端还包括sos物理按键，所述sos物理按键用于向所述微处理器发送触发信号。

其中，一个所述移动通信设备对应一个所述便携终端；多个所述移动通信设备之间通信连接实现信息交互；多个所述便携终端可通过网络或卫星与后台管理系统建立通信连接实现信息交互。

一种导航方法，用于所述高精度组合导航系统，包括第一导航方法、第二导航方法和第三导航方法；

所述第一导航方法包括步骤：

步骤1.1：按下所述sos物理按键，所述sos物理按键向所述微处理器发送触发信号；

步骤1.2：所述微处理器发送建立通信命令到所述北斗通信模块，所述北斗通信模块通过卫星与所述北斗指挥机建立通信连接；

步骤1.3：所述北斗指挥机通过网络与所述服务器建立通信连接；

步骤1.4：所述微处理器发送带定位信息或者求救信息到所述北斗通信模块，所述北斗通信模块将所述定位信息或者求救信息通过卫星发送北斗指挥机，进而转发所述服务器；

步骤1.5：所述后台管理系统根据接收到的定位信息或者求救信息进行监管或救援；

所述第二导航方法包括步骤：

步骤2.1：按下所述sos物理按键，所述sos物理按键向所述微处理器发送触发信号；

步骤2.2：所述微处理器发送建立通信命令到所述无线通信模块，无线通信模块通过网络与服务器建立通信连接；

步骤2.3：所述微处理器发送定位信息或者求救信息到所述无线通信模块，所述无线通信模块将所述定位信息或者求救信息通过网络发送服务器，实现定位信息或者求救信息的发出；

步骤2.4：所述后台管理系统根据接收到的定位信息或者求救信息进行监管或救援；

所述第三导航方法包括步骤：

步骤3.1：按下所述sos物理按键，所述sos物理按键向所述微处理器发送触发信号；

步骤3.2：所述微处理器发送建立通信命令到所述无线通信模块，所述定位信息或者求救信息通过无线通信模块输出到移动通信设备，移动通信设备通过网络与服务器建立通信连接；

步骤3.3：所述微处理器发送定位信息或者求救信息到所述无线通信模块，所述无线通信模块将所述定位信息或者求救信息通过网络输出到移动通信设备，移动通信设备将定位信息或者求救信息通过网络发送服务器，实现定位信息或者求救信息的发出；

步骤3.4：所述后台管理系统根据接收到的定位信息或者求救信息进行监管或救援。

本发明具有如下优点：

本发明的高精度组合导航系统，包括后台管理系统和便携终端；所述后台管理系统与所述便携终端通信连接；所述便携终端通过蓝牙与所述移动通信设备通信连接；

所述后台管理系统包括北斗指挥机和服务器，所述北斗指挥机和所述服务器通信连接；

所述便携终端包括微处理器、北斗通信模块、组合导航模块和无线通信模块；所述北斗通信模块、所述组合导航模块和所述无线通信模块均与所述微处理器电连接；

所述组合导航模块包括卫星定位模块和惯性导航模块；

所述组合导航模块用于接收卫星数据和惯性导航数据，并通过组合导航模块的微处理器的数据融合解算处理，将其确定的位置、速度、姿态信息输出到便携终端的微处理器；

所述无线通信模块用于实现所述移动通信设备与所述便携终端的通信连接；

所述北斗通信模块用于实现所述便携终端与卫星的通信连接；

所述北斗指挥机用于实现所述后台管理系统与卫星的通信连接，进而实现所述后台管理系统与所述北斗通信模块的通信连接；

用户的所述移动通信设备通过蓝牙与所述便携终端建立通信连接；所述便携终端通过卫星与所述后台管理系统建立通信连接；

在无移动基站网络覆盖情况下，在需要紧急求救时，按下所述sos物理按键从而触发所述微处理器，所述微处理器发送带有位置的求救信息到所述北斗通信模块，所述北斗通信模块将所述求救信息通过卫星发送北斗指挥机，进而转发所述服务器，实现带有位置信息的求救信息的发出，所述后台管理系统根据接收到的位置信息安排救援。

附图说明

图1是本发明的高精度组合导航系统的功能模块图。

图2是对应实施例2的系统功能模块图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本实施例1的高精度组合导航系统，包括后台管理系统和便携终端；所述后台管理系统与所述便携终端通信连接；所述便携终端通过蓝牙与所述移动通信设备通信连接；

所述后台管理系统包括北斗指挥机和服务器，所述北斗指挥机和所述服务器通信连接；

所述便携终端包括微处理器、北斗通信模块、组合导航模块和无线通信模块；所述北斗通信模块、所述组合导航模块和所述无线通信模块均与所述微处理器电连接；

所述组合导航模块包括卫星定位模块和惯性导航模块；

所述组合导航模块用于接收卫星数据和惯性导航数据，并通过组合导航模块的微处理器的数据融合解算处理，将其确定的位置、速度、姿态信息输出到便携终端的微处理器

所述无线通信模块用于实现所述移动通信设备与所述便携终端的通信连接；

所述北斗通信模块用于实现所述便携终端与卫星的通信连接；

所述北斗指挥机用于实现所述后台管理系统与卫星的通信连接，进而实现所述后台管理系统与所述北斗通信模块的通信连接。

所述便携终端还包括为其供电的电源；所述电源与所述微处理器、北斗通信模块、组合导航模块、无线通信模块电连接；所述电源为锂电池。

所述组合导航模块兼容gps导航功能和北斗导航功能。

所述无线通信模块的通信方式至少包括蓝牙、wifi、2g、3g或4g。

所述移动通信设备至少包括智能手机、平板电脑和手持仪。

所述北斗通信模块为北斗短报文通信全功能模块；所述北斗通信模块通过北斗短报文收发信号的低噪声放大、功率放大、上下变频和基带处理实现北斗短报文收发和有源定位功能。

所述便携终端还包括sos物理按键，所述sos物理按键用于向所述微处理器发送触发信号。

用户的所述移动通信设备通过蓝牙与所述便携终端建立通信连接；所述便携终端通过卫星与所述后台管理系统建立通信连接；

在有移动基站网络覆盖情况下，在需要紧急求救时，按下所述sos物理按键从而触发所述微处理器，所述微处理器发送带有位置的求救信息通过无线通信模块输出到移动通信设备，通过网络将带有位置的求救信息输出到后台管理系统，实现带有位置信息的求救信息的发出，所述后台管理系统根据接收到的位置信息安排救援。

在无移动基站网络覆盖情况下，在需要紧急求救时，按下所述sos物理按键从而触发所述微处理器，所述微处理器发送带有位置的求救信息到所述北斗通信模块，所述北斗通信模块将所述求救信息通过卫星发送北斗指挥机，进而转发所述服务器，实现带有位置信息的求救信息的发出，所述后台管理系统根据接收到的位置信息安排救援。

实施例2

进一步，在实施1的基础上：

本实施例2的导航方法，在无移动基站网络覆盖的情况下，用于所述高精度组合导航系统，所述第一导航方法包括步骤：

步骤1.1：按下所述sos物理按键，所述sos物理按键向所述微处理器发送触发信号；

步骤1.2：所述微处理器发送建立通信命令到所述北斗通信模块，所述北斗通信模块通过卫星与所述北斗指挥机建立通信连接；

步骤1.3：所述北斗指挥机通过网络与所述服务器建立通信连接；

步骤1.4：所述微处理器发送带定位信息或者求救信息到所述北斗通信模块，所述北斗通信模块将所述定位信息或者求救信息通过卫星发送北斗指挥机，进而转发所述服务器；

步骤1.5：所述后台管理系统根据接收到的定位信息或者求救信息进行监管或救援。

实施例3

进一步，在实施1的基础上：

本实施例3的导航方法，在有移动基站网络覆盖的情况下，用于所述高精度组合导航系统，所述第二导航方法包括步骤：

步骤2.1：按下所述sos物理按键，所述sos物理按键向所述微处理器发送触发信号；

步骤2.2：所述微处理器发送建立通信命令到所述无线通信模块，无线通信模块通过网络与服务器建立通信连接；

步骤2.3：所述微处理器发送定位信息或者求救信息到所述无线通信模块，所述无线通信模块将所述定位信息或者求救信息通过网络发送服务器，实现定位信息或者求救信息的发出；

步骤2.4：所述后台管理系统根据接收到的定位信息或者求救信息进行监管或救援。

实施例4

进一步，在实施1的基础上：

本实施例3的导航方法，在有移动基站网络覆盖的情况下，用于所述高精度组合导航系统，所述第三导航方法包括步骤：

步骤3.1：按下所述sos物理按键，所述sos物理按键向所述微处理器发送触发信号；

步骤3.2：所述微处理器发送建立通信命令到所述无线通信模块，所述定位信息或者求救信息通过无线通信模块输出到移动通信设备，移动通信设备通过网络与服务器建立通信连接；

步骤3.3：所述微处理器发送定位信息或者求救信息到所述无线通信模块，所述无线通信模块将所述定位信息或者求救信息通过网络输出到移动通信设备，移动通信设备将定位信息或者求救信息通过网络发送服务器，实现定位信息或者求救信息的发出；

步骤3.4：所述后台管理系统根据接收到的定位信息或者求救信息进行监管或救援。

实施例5

进一步，在实施1、2、3、4的基础上：

一个所述移动通信设备对应一个所述便携终端；多个所述移动通信设备之间通信连接实现信息交互；多个便携终端可通过网络或卫星与后台管理系统建立通信连接实现信息交互。

1个所述移动通信设备可以绑定一个所述便携终端；所述便携终端可通过网络或卫星将其精准的定位信息或者求救信息上传至后台管理系统，由后台管理系统将其组队，实现各终端之间的信息交互。

多个所述移动通信设备之间可以建立通信连接，实现位置的共享；多个移动通信设备之间也可以组队。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。