[发明专利]一种Wi-Fi指纹辅助的室内移动终端惯性导航方法

说明书

技术领域

本发明涉及室内导航领域，尤其适用于移动终端传感器的室内导航方法。

背景技术

目前，室内环境中定位与导航的需求日益增大，但是受复杂室内环境、定位精度等条件的限制，基于卫星的全球定位系统(GPS)在室内、楼宇间等地方无法发挥其优势，因此需要采用其他技术来完成室内定位导航功能。

室内定位技术主要包括Wi-Fi、射频识别(RFID)、超声波、Zigbee、蓝牙、红外线、基于运动传感器的惯性导航等技术。考虑到成本及实施复杂度问题，Wi-Fi定位与惯性导航技术具有较大优势。

Wi-Fi热点分布广泛，如地下停车场、仓库、图书馆、大型商场、机场大厅等环境中。这得Wi-Fi定位技术的应用可以节约大量成本，拥有巨大优势。其中基于指纹的定位方法由于相对简单、成本低，而被广泛应用。但是Wi-Fi信号容易受到干扰，信号强度容易产生跳变，并且信号存在盲区，这会导致定位出现偏差，因此，只利用WIFi技术进行定位无法满足人们的需求。

智能移动终端普遍配有陀螺仪、加速度传感器、电子罗盘等运动传感器，这使得基于移动终端传感器的惯性导航技术具有较好的推广性。利用移动智能终端自带传感器进行导航具有不易受环境影响、稳定性高等优势。但是，由于电子罗盘易受环境干扰，会导致航向角度出现偏差，且步态判断误差和步长估计误差会导致行走距离误差。这些因素造成的累积误差会导致惯性导航系统无法长时间精准工作。利用其他定位技术来辅助消除惯性导航累计误差成为了解决问题的关键。

目前，室内定位导航技术中，大多采用基于移动终端传感器的惯性导航技术，但是由于惯性导航容易产生累积误差，无法长时间精准工作。因此，本发明提出Wi-Fi指纹辅助的室内移动终端惯性导航方法，周期地校正惯性导航位置，能够有效消除传感器惯性导航累积误差问题，提高了系统精度与鲁棒性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是由于惯性导航技术易产生累积误差，用于提高室内定位导航精度。

本发明的基本原理为：惯性导航技术中会产生累积误差，根据Wi-Fi指纹定位技术欧式距离与移动终端惯性导航距离的大小，确定加权系数，定时对惯性导航位置进行加权校正，从而提高定位精度。

本发明提供的联合定位方法如图1，具体实现步骤如下：

步骤1：确定整个定位区域内的所有采样点N；

步骤2：利用移动终端在第n个采样点处采集得到k个Wi-Fi无线接入点AP的信号强度值，即RSSI₁,RSSI₂,...,RSSI_k，n＝1,2,…,N；

步骤3：把每个RSSI与其对应的MAC地址ID一起组成采样点的位置指纹矩阵FP，其中第n个采样点的位置指纹记为FPn=RSSIi...RSSIjIDi...IDjT,]]>ID_i即为RSSI_i对应的MAC地址；

步骤4：记下第n个采样点的坐标FP_n(x,y)并将该采样点的坐标FP_n(x,y)和位置指纹FP_n添加到指纹数据库中；

步骤5：重复执行步骤2～4，直到遍历采样区域内的所有采样点，为采样区域建立完整的位置指纹数据库；

步骤6：移动终端导航工作时，设定行人起始位置(x₀,y₀)和位置校正时间周期W，且计时器开始计时；