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申请/专利权人：中国地质大学(北京)

摘要：本发明涉及一种室内外无缝定位系统及方法。该系统中BDS天线和UWB天线设置在IMU坐标系的z轴的不同位置；BDS天线与BDS板卡连接；BDS板卡用于处理BDS天线接收到的BDS卫星B1I、B1C、B3I频率播发的测距信息和BDSB2b频率播发的实时精密轨道钟差改正数；UWB天线与UWB芯片连接；UBDS板卡、UWB芯片、IMU、磁强计以及气压计均与ARM处理器连接；ARM处理器用于进行BDS板卡、UWB芯片、IMU、磁强计以及气压计采集的数据的时间同步和数据融合；ARM处理器还与通讯模组连接；电源分别与BDS板卡、UWB芯片、IMU、磁强计、气压计以及ARM处理器连接。本发明能够实现室内外一体化、高精度、实时定位。

主权项：1.一种室内外无缝定位方法，其特征在于，应用于定位系统，定位系统包括BDS板卡、BDS天线、UWB芯片、UWB天线、IMU、磁强计、气压计、ARM处理器、通讯模组以及电源；BDS天线和UWB天线设置在IMU坐标系的z轴的不同位置；BDS天线与BDS板卡连接；BDS板卡用于处理BDS天线接收到的BDS卫星B1I、B1C、B3I频率播发的测距信息和BDSB2b频率播发的实时精密轨道钟差改正数；UWB天线与UWB芯片连接；UWB芯片用于获取UWB天线接收到的UWB测距信号；BDS板卡、UWB芯片、IMU、磁强计以及气压计均与ARM处理器连接；ARM处理器用于进行BDS板卡、UWB芯片、IMU、磁强计以及气压计采集的数据的时间同步和数据融合；ARM处理器还与通讯模组连接；用于将数据处理结果传输至控制中心；电源分别与BDS板卡、UWB芯片、IMU、磁强计、气压计以及ARM处理器连接；所述的一种室内外无缝定位方法包括：获取BDS板卡、UWB芯片、IMU、磁强计以及气压计采集的数据；对BDS板卡、UWB芯片、IMU、磁强计以及气压计进行时间同步；根据时间同步后的BDS卫星B1I、B1C、B3I频率播发的测距信息、UWB测距信号、IMU的数据、磁强计的磁强信号、气压计数据以及BDSB2b频率播发的实时精密轨道钟差改正数，采用扩展卡尔曼滤波理论，进行数据融合；所述对BDS板卡、UWB芯片、IMU、磁强计以及气压计进行时间同步，具体包括：BDS板卡对BDS天线接收到的BDS卫星B1I、B1C、B3I频率播发的测距信息和BDSB2b频率播发的实时精密轨道钟差改正数进行BDSPPP解算，确定当前时刻室内外无缝定位系统的位置、速度以及BDS板卡接收机时钟误差；根据BDS板卡接收机时钟误差以及BDS板卡的当前时刻确定BDS信号接收的时间；根据BDS信号接收的时间以及UWB芯片、IMU、磁强计、气压计的数据传入ARM处理器的时间与BDS板卡传入ARM处理器的时间的差值确定UWB芯片、IMU、磁强计以及气压计基于BDS时间基准的起始时间；根据UWB芯片、IMU、磁强计以及气压计的相邻历元时间差以及基于BDS时间基准的起始时间进行时间同步；所述根据时间同步后的BDS卫星B1I、B1C、B3I频率播发的测距信息、UWB测距信号、IMU的数据、磁强计的磁强信号、气压计数据以及BDSB2b频率播发的实时精密轨道钟差改正数，采用扩展卡尔曼滤波理论，进行数据融合，具体包括：根据当前时刻室内外无缝定位系统的位置和速度，利用IMU的数据和磁强计的磁强信号确定当前时刻的姿态信息；以基于IMU数据的INS系统为核心，根据不同时刻，IMU与BDS板卡、UWB芯片、磁强计以及气压计数据时间同步结果，构建不同的卡尔曼滤波新息向量，进行数据融合，得到融合后的位置、速度和姿态信息。

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