1.一种高精度室外及室内组合导航定位系统,其特征在于,所述系统包括:惯性测量单元、气压处理单元、WIFI导航单元、GNSS导航单元、中央处理器、电源单元和数据输出单元;
所述惯性测量单元,信号连接于中央处理器,用于在进行室外导航定位时,获取导航解算中需要的加速度和角速度信息;所述气压处理单元,信号连接于中央处理器,用于进行室外导航定位时,获取高度信息;所述GNSS导航单元,信号连接于中央处理器,用于进行室外导航定位时,获取导航解算中需要的位置和速度信息;所述WIFI导航单元,信号连接于中央处理器,用于进行室内导航定位时,进行室内导航定位;所述中央处理器,分别信号连接于惯性测量单元、气压处理单元、WIFI导航单元、GNSS导航单元、电源单元和数据输出单元,用于根据命令选择进行室内导航模式或室外导航模式,以及根据各个模块发送过来的数据信息,进行导航解算,得出导航定位结果;所述电源单元,信号连接于中央处理器,用于为导航系统提供电源;所述数据输出单元,用于将中央处理器得出的导航定位结果进行输出,以及将各个模块获取的原始数据进行输出;
其中,所述中央处理器对惯性测量单元、GNSS导航单元以及气压处理单元发送过来的数据进行处理的方法为:将惯性测量单元发送过来的每一个字节的数据信息存储在指定的存储区;当需要获取惯性测量单元存储的数据信息时,在存储内进行数据扫描;扫描过程为:中央处理器发送一帧数据的协议,再根据协议获取相应物理量的数值;当需要获取高度信息的时候,中央处理器向气压计发送控制字获取信息,在对惯性测量单元和GNSS导航单元进行信息扫描时需要设定一个变量保存有效数据的首地址在存储区内的偏移地址,在利用完信息后,破坏这一帧有效数据的帧头和帧尾。
2.如权利要求1所述的高精度室外及室内组合导航定位系统,其特征在于,所述系统对高度的计算方法包括以下步骤:步骤1:中央处理器发送复位命令;
步骤2:发送温度ADC命令,延时10ms后,发送读取温度ADC命令,获得温度值W1;
步骤3:发送气压ADC命令,延时10ms后,发送读取气压ADC命令,获得气压值W2;然后计算补偿后的气压值;
步骤4:根据补偿后的气压值,按照如下公式进行高度计算:
其中,Tk=288.15K,是g0对应高度下的温度下限值;γ=-6.5K/km,是温度的垂直变化率;
H=0m,是g0对应的高度;ph=101325Pa,是g0对应高度下的气压下限值;R=
287.05287m2/(K*s2),是气体常数;g0=9.80665m/s2,是海平面重力加速度。
3.如权利要求2所述的高精度室外及室内组合导航定位系统,其特征在于,所述WIFI导航单元采用改进的位置指纹算法进行室内定位;所述改进的位置指纹算法包括以下步骤:步骤1:确定采样分布图;
步骤2:采集各点信号强度和MAC地址数据信息;
步骤3:存储RSSI的位置坐标;
步骤4:实时采集WIFI信号;
步骤5:通过匹配算法估算出用户的实际位置。