[发明专利]基于特征信号指纹库的室内外定位切换方法

说明书

本发明提出一种基于特征信号指纹库的室内外定位切换方法，包括：S1：在室内外切换区域设置多个检测点，在每个检测点重复检测多个信号发射器发射的特征信号，并建立特征信号数据库；S2：判断信号发生器是否满足预设条件，如果是，则计算接收到的信号发生器发出的多次特征信号的强度的平均值；S3：数据预处理；S4：对预处理后的特征信号进行训练，得到分类器；S5：将实时采样得到的目标的特征信号经过如步骤S2和步骤S3的处理后，得到第一向量，代入分类器并输出分类结果，如果分类结果小于0，则判定目标处于室外，否则判定目标处于室内。本发明的方法能够快速准确地实现室内定位系统和室外定位系统之间的无缝切换，为用户提供全方位的定位。

技术领域

本发明涉及无线定位技术领域，特别涉及一种基于特征信号指纹库的室内外定位切换方法。

背景技术

随着人类社会的发展，智能城市的兴起，人类对定位技术的需求日益增加。全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)在室外定位中具有很高的定位精度。然而，由于卫星导航信号在穿越建筑物过程中会出现的信号衰减和多径问题，因此，GNSS无法在室内环境中进行有效地定位。

目前比较流行的室内定位方法，主要为特征值匹配方法。即将实时测量的特征值(如wifi，蓝牙，RFID等)与数据库中的特征值进行匹配，得出目标的具体位置。一般分为离线和在线两个阶段。以wifi为例，在离线阶段，将定位场景划分为网格，在每个网格内采集多个wifi接收信号强度值(RSSI值)，并存入指纹数据库。在线定位阶段，将目标实时接收到的接收信号强度值与指纹库中的数据进行对比，然后估计出当前位置。基于特征值匹配的室内定位方法在离线阶段将生成大量的指纹数据，由于数据库容量以及算法实时性的限制，此类定位技术仅适用于一定区域内的室内环境定位，而无法实现目标在室外大范围移动时的定位。

为了实现全面的位置信息服务，需要在室内和室外定位之间加上一个切换模块，当目标所处室内外环境发生变化时，需要迅速识别目标室内外状态，并且控制定位系统平滑地切换到适合于目标的定位方式。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种基于特征信号指纹库的室内外定位切换方法，该方法能够快速准确地实现室内定位系统和室外定位系统之间的无缝切换，为用户提供全方位的定位。

为了实现上述目的，本发明的实施例提出了一种基于特征信号指纹库的室内外定位切换方法，包括以下步骤：S1：在室内外切换区域中设置多个检测点，在每个检测点重复检测多个信号发射器发射的特征信号，并根据每个信号发射器发射的多次特征信号的强度建立特征信号数据库；S2：根据所述特征信号数据库中每个信号发生器发射的特征信号次数和每个检测点检测到的相应的特征信号接收次数判断是否满足预设条件，如果是，则计算接收到的所述信号发生器发出的多次特征信号的强度的平均值；S3：将同一检测点测得的不同信号发生器的特征信号的强度变换到预设区间，以实现数据预处理；S4：对预处理后的特征信号进行训练，得到分类器，其中，所述预处理后的特征信号包括信号强度和室内/室外标志位；S5：将实时采样得到的目标的特征信号经过如所述步骤S2和步骤S3的处理之后，得到第一向量，并将所述第一向量代入所述分类器并输出分类结果，如果所述分类结果小于0，则判定所述目标处于室外，如果所述分类结果大于0，则判定所述目标处于室内。

另外，根据本发明上述实施例的基于特征信号指纹库的室内外定位切换方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，还包括：当判定所述目标处于室内时，采用室内定位系统对所述目标进行定位；当判定所述目标处于室外时，采用室外定位系统对所述目标进行定位。

在一些示例中，判断所述信号发生器是否满足预设条件，具体包括：设每个检测点对每个信号发生器的测量次数为M，实际测量到所述信号发生器的次数为N，如果N/M>0.8，则判定所述信号发生器满足预设条件。