[发明专利]一种步行者室内双层定位方法及系统

权利要求书

1.一种步行者室内双层定位方法，其特征在于，包括：

下层滤波步骤；所述下层滤波步骤包括：

选取所述步行者的一只脚为检测对象，并采集所述检测对象的运动数据；

根据预定静止检测方式判断所述检测对象在当前时刻是否处于静止状态；若是，继续执行下一步骤；若否，继续判断；所述静止状态分为非零速度阶段和零速度阶段；所述零速度阶段的运动数据存在运动数据误差状态；

利用预存位置坐标信息推算法推算所述步行者在当前时刻的移动位置坐标信息，对所述运动数据误差状态进行误差状态偏置估计以修正所述运动数据误差状态并获取当前时刻校准后的移动位置坐标信息；

上层滤波步骤；所述上层滤波步骤包括：

查找当前时刻中所述零速度阶段的结束时刻，利用地图信息，在所述结束时刻对当前时刻校准后的移动位置坐标信息执行预制修正，并获取修正后的移动位置坐标信息和上一时刻校准后的移动位置坐标信息的第一差；

将所述第一差与下层滤波后当前时刻校准后的移动位置坐标信息和上一时刻校准后的移动位置坐标信息的第二差进行比较，以检测所述步行者的当前步伐是存在逆时针偏移还是存在顺时针偏移，若所述步行者的当前步伐存在逆时针偏移，执行逆时针校正；若所述步行者的当前步伐存在顺时针偏移，执行顺时针校正。

2.根据权利要求1所述的步行者室内双层定位方法，其特征在于：所述下层滤波步骤中的所述预存位置坐标信息推算法为捷联惯导算法；所述利用预存位置坐标信息推算法推算所述步行者在当前时刻的移动位置坐标信息，对所述运动数据误差状态进行误差状态偏置估计以修正所述运动数据误差状态并获取当前时刻校准后的移动位置坐标信息的步骤中采用所述捷联惯导算法计算所述步行者在当前时刻的加速度和角速度以推算所述步行者当前时刻未校准的移动位置坐标信息。

3.根据权利要求2所述的步行者室内双层定位方法，其特征在于：

所述下层滤波步骤中采用误差状态卡尔曼滤波对所述运动数据误差状态进行误差状态偏置估计；误差状态偏置估计包括姿态误差估计、角速度误差估计、位置误差估计、速度误差估计及加速度误差估计。

4.根据权利要求3所述的步行者室内双层定位方法，其特征在于：

姿态误差估计为通过一姿态误差矩阵对方向余弦矩阵进行修正；

角速度误差估计为采用角速度误差对下一时刻的角速度进行补偿；其中，下一时刻的角速度＝当前时刻的角速度+角速度误差；

位置误差估计为采用位置误差对当前时刻未校准的移动位置坐标信息进行补偿；其中，所述当前时刻校准后的移动位置坐标信息＝当前时刻未校准的移动位置坐标信息－位置误差；

速度误差估计为采用速度误差对当前时刻的速度进行补偿；其中，所述当前时刻的速度＝未校准的所述步行者当前时刻的移动位置坐标信息中的速度－速度误差；

加速度误差估计为采用加速度误差对下一时刻的加速度进行补偿；其中，下一时刻的加速度＝当前时刻的加速度+加速度误差。

5.根据权利要求1所述的步行者室内双层定位方法，其特征在于：在所述上层滤波步骤中执行的预制修正为执行粒子滤波算法以完成位置校准。