[发明专利]UWB与GPS室内外定位切换方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种室内外切换定位方法，涉及地理信息系统（GIS）技术、GPS定位技术、超宽带（UWB）室内定位技术和语音多媒体技术等室内外定位导航技术领域。

背景技术

目前，国际上一般采用的局部区域（室内）定位方法包括UWB定位、红外线定位、射频识别定位、蓝牙定位、Wi-Fi定位、ZigBee定位等。其中，UWB（Ultra Wide Band）即超宽带，它使用大于0.5GHz或大于中心频率20%的带宽、通过微弱的脉冲信号进行通信，最大数据传输速度可以达到几十Mbit/s～几百Mbit/s，在保证了高数据速率传输的同时解决了移动终端的功耗问题。UWB室内定位需在室内布设主从传感器定位基站，通过主传感器与从传感器的高精度时间同步，配合在自定义坐标系统中已知的传感器基站坐标，采用AOA和/或TDOA方法解算出标签位置，其定位精度最高可达15cm。UWB定位在定位精度、耗电量、通信传输速率、联网时间、发射功率以及集成度和可靠性方面有着巨大的优势，目前已应用于航空航天、物流配送、加工制造等项目中。

室外定位主要采用GPS卫星（含A-GPS、DGPS等）定位，该定位方式的移动用户终端具有体积小、定位范围广、定位免费、无需额外硬件设备支持以及相对定位精度高等优点，是目前室外大范围导游系统中经常使用的定位方式，代表着室外导游系统发展的一个方向。

随着移动互联网和室内外定位导航技术的发展，集导览、导购、导航、导娱等功能于一体的新一代室内外移动导游系统正受到广泛关注。与传统导游系统只有室外位置触发信息播报、或只有室内按键选择触发播报方式不同，新一代移动导游系统能够实现从室外到室内、再从室内到室外的无缝导游服务。在实现室内外定位过程中，如何构建自然、及时、可靠的室内外定位自适应切换方法是需要解决的主要关键问题。目前，相关专利很少涉及到上述内容，也不见顾及游客行为模式的UWB与GPS室内外定位自适应切换方法的相关专利。

2010年公开的发明专利“一种无缝定位方法及装置”（申请号为：20101020152.6）综合利用RTD定位技术、UWB定位技术和基于MEMS的惯性导航技术进行集成，根据定位信号的强弱选择合适的定位方式，从而实现室内和室外的定位。但仅通过判断定位信号源选择定位的方法在多信号源共存的情况下将存在局限，也没有充分考虑到各种不同定位方式下的坐标体系统一问题，这使得该方法的可用性降低。

2011年公开的发明专利“根据移动终端的位置改变其桌面应用主题的系统及方法”（申请号为：201110177746.6）通过在移动终端上内置UWB无线定位标签并定位用户所处的地理位置，自动切换到符合该位置的应用主题，为用户提供便捷化、人性化的用户体验效果。该方法在UWB室内定位条件下实现移动终端和UWB标签的间接通信，但未结合室外定位考虑一体化定位及坐标体系转化、更未考虑室内外定位的自适应切换问题。

发明内容

 为了克服现有技术的不足，以实现从室外到室内、再从室内到室外的无缝移动导览，本发明提供了一种UWB与GPS室内外定位切换方法，在移动导游系统的室外GPS定位和室内UWB定位之间切换定位，统一游客位置坐标与出入口坐标，根据游客行为模式执行室外GPS定位和室内UWB定位之间的自适应切换，包括从室外切换到室内、从室内切换到室外两个步骤；

其中，从室外切换到室内的流程如下：

（1）将当前GPS位置坐标记为P_gi，距离当前位置最近的入口门底部中点的坐标位置记为入口点P_e，距离当前位置最近的门底部所在线段的缓冲区域记为定位切换区A_t，P_gi到P_e的直线距离为D_i，将D₀标识为从室外到室内切换时的距离判断阀值，是判定游客是否正打算进入到室内的标志；获取当前GPS的坐标P_gi，将离当前位置最近的门底部中点的坐标位置记为入口点位置P_e；

（2）计算P_gi与P_e的直线距离D_i；

（3）比较P_gi与P_e的直线距离D_i与预定阀值D₀的大小，若D_i>D₀则返回步骤（2），否则转到下一步；