[发明专利]基于态势感知的室内外无缝定位装置和方法

权利要求书

1.一种基于态势感知的室内外无缝定位装置的无缝定位方法，其特征在于，所述定位装置包括：室外定位单元、室内定位子单元、辅助定位单元、数字地图单元和态势感知单元，其中：室外定位单元和室内定位单元通过输出定位信息与态势感知单元相连，辅助定位单元通过输出移动终端的运动特征信息与态势感知单元相连，数字地图单元通过输出室内外边界信息和地物特征信息与态势感知单元相连，态势感知单元通过输出场景识别结果控制移动终端选择合适的定位方法并显示将相应的地图显示给用户；

所述的无缝定位方法，包括以下步骤：

S₁，态势感知单元周期性地采集室外定位单元输出的室外定位信息；

S₂，态势感知单元根据室外定位单元给出的室外定位信息以及地图数据进行室外定位判断，具体的判断步骤为：

S₂₁，读取室外定位信息中的室外定位坐标P_out及其相应误差E_out，读取地图数据中的室外定位误差上界E1_out和下界E2_out；

S₂₂，比较E_out与E1_out，E_out＜E1_out时执行步骤S₂₃，否则执行步骤S₃；

S₂₃，判断室外定位误差圆与地图数据中的场景边界是否相交，相交则执行步骤S₂₄，否则利用室外定位坐标与边界线坐标的几何关系判断移动终端位于室内还是室外，若为室外则结束判断，转步骤S₆，若为室内则执行步骤S₄；

S₂₄，比较E_out与E2_out，E_out≥E2_out时执行步骤S₃，否则利用室外定位坐标与边界线坐标的几何关系判断移动终端位于室内还是室外，若为室外则结束判断，转步骤S₆，若为室内则执行步骤S₃；

S₃，态势感知单元采集室内定位单元输出的室内定位信息；

S₄，态势感知器根据室内定位子系统给出的定位信息以及地图数据进行室内定位判断，具体的判断步骤为：

S₄₁，读取室内定位单元输出的室内定位坐标P_in及其相应误差E_in，读取地图数据中的室内定位误差上界E1_in和下界E2_in；

S₄₂，比较E_in与E1_in，E_in＜E1_in时执行步骤S₄₃，否则执行步骤S₅；

S₄₃，判断室内定位误差圆与地图数据中的场景边界是否相交，相交则执行步骤S₄₄，否则利用室内定位坐标与边界线坐标的几何关系判断移动终端位于室内还是室外，若为室内则结束判断，转步骤S₆，若为室外则执行步骤S₄₅；

S₄₄，比较E_in与E2_in，E_in≥E2_in时执行步骤S₅，否则利用室内定位坐标与边界线坐标的几何关系判断移动终端位于室内还是室外，若为室内则结束判断，转步骤S₆，若为室外则执行步骤S₄₅；

S₄₅，比较E_in与E_out，E_in<E_out时利用室内定位坐标与边界线坐标的几何关系判断移动终端位于室内还是室外，E_in>E_out时利用室外定位坐标与边界线坐标的几何关系判断移动终端位于室内还是室外，结束判断，转步骤S₆；

S₅，辅助定位单元输出移动终端的运动特征信息至态势感知单元，态势感知单元根据运动特征信息提取移动终端的运动特点，结合室外定位单元和室内定位单元的定位信息判断移动终端的运动场景，具体的判断步骤为：

S₅₁，态势感知单元读取辅助定位单元输出信号的时域和频域特征，感知移动终端的运动特点；

S₅₂，读取室外定位单元捕获到的GPS卫星个数、室外定位信号强度、几何精度因子和室外定位残差，读取室内定位单元捕获到的Wi-Fi接入点个数、室内定位信号强度、指纹匹配残差和室内定位残差；

S₅₃，读取地图数据中的特征点信息；结合运动特点判断移动终端的运动场景为室内或室外；

S₆，移动终端根据态势感知单元判断的运动场景结果选择执行定位算法，输出移动定位结果并将对应的地图显示给用户。