[发明专利]定位方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种定位方法、装置及系统，其中，该方法包括：计算得到GPS/MARG组合定位系统当前的定位性能参数；如果定位性能参数符合预先设置的条件，则启动Wi‑Fi/MARG组合定位系统进行定位；根据GPS/MARG组合定位系统定位得到的结果和Wi‑Fi/MARG组合定位系统定位得到的结果计算得到移动目标的位置信息。本发明解决了现有技术中单独采用GPS/MARG组合定位系统或者Wi‑Fi/MARG组合定位系统进行定位而导致的在有些环境下对移动目标的定位准确性较低的技术问题，达到了提高定位系统在各个环境下的定位准确性的技术效果，扩大了定位系统的使用范围。

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种定位方法、装置及系统。

背景技术

目前，全球定位系统(Global Position System，简称为GPS)是一种被广泛应用在智能终端的定位系统，。在空旷的区域GPS能够获得比较好的定位性能，然而，在高楼林立的市区或者是在完全被遮挡的室内环境中，GPS定位性能将会急剧恶化甚至无法进行定位。无线保真(Wireless Fidelity，简称为Wi-Fi)定位技术在市区和室内环境中具有良好的定位性能，可以有效弥补GPS定位技术的不足，然而，在无线访问节点(Access Point，简称为AP)没有覆盖到的区域，由于AP缺失经常会导致Wi-Fi定位失效。MARG传感器(一种基于三轴陀螺、三轴加速度计以及三轴磁强计组成的传感器组合)构成了一种自主式定位系统，能够提供载体的位置、速度和姿态信息，在短时间内具有很好的定位精度，但是由于存在累积误差，长时间内定位精度较差。为了有效融合这三种特性互补的定位技术，人们提出了多种方法，可以分为以下三类，下面对这三种方式进行具体描述。

1)基于粒子滤波的Wi-Fi/MARG组合定位系统

基于粒子滤波的Wi-Fi/MARG组合定位系统的基本思想是：首先利用Wi-Fi定位算法获得移动目标的位置估计，然后建立粒子滤波方程，对移动目标的位置估计进行滤波处理。

上述方式有效融合了Wi-Fi和MARG这两种定位技术的互补特性，不仅校正了由接收信号强度浮动和Wi-Fi接入点非连续覆盖引起的Wi-Fi定位误差，还解决了由MARG传感器引起的累积误差，在市区和室内环境下都能取得较好的定位性能。然而，对于Wi-Fi接入点没有覆盖到的郊区，Wi-Fi/MARG组合定位系统的定位性能将会极度恶化，甚至无法使用。

2)基于卡尔曼滤波的GPS/MARG组合定位系统

基于卡尔曼滤波的GPS/MARG组合定位系统的基本思想是：首先利用GPS定位算法获得移动目标的位置估计，然后MARG传感器获得的载体姿态信息，构造卡尔曼滤波器的状态方程和观测方程，对用户的位置估计进行滤波处理。该方法有效融合了这两种定位技术的互补特性，不仅能够很好地弥补GPS信号阻塞的间隙，而且还可以利用GPS获得的位置和速度信息，修正MARG传感器的累积误差。然而，在GPS信号完全阻塞的室内环境中，GPS/MARG组合定位系统的定位性能将会极度恶化，甚至无法使用。

3)基于数值加权的GPS/Wi-Fi组合定位系统

基于数值加权的GPS/Wi-Fi组合定位系统的基本思想是：首先利用GPS和Wi-Fi定位分别获得移动目标的位置信息；然后，根据GPS的水平精度衰减因子(HorizontalDilution of Precision，HDOP)来决定加权因子。由于GPS在室外空旷地区，能够取得很好的定位精度，因此在AP缺失的区域，可以利用GPS获得准确的位置信息；同时在高楼林立的市区，可以利用WLAN定位来弥补GPS定位的不足，通过这种方式在室外环境下可以取得良好的定位性能，然而在室内环境下，由于GPS信号被遮挡，无法改善WLAN室内定位的精度，同时由于只考虑利用水平精度衰减因子，组合性能相对较差。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容