[发明专利]一种基于条件随机场的地图匹配方法有效

专利信息
申请号: 201710178152.4 申请日: 2017-03-23
公开(公告)号: CN106871894B 公开(公告)日: 2020-03-13
发明(设计)人: 王普;郭红雨;任明荣;刘艳红;时晶晶 申请(专利权)人: 北京工业大学
主分类号: G01C21/16 分类号: G01C21/16;G01C21/20
代理公司: 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 代理人: 张慧
地址: 100124 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 条件 随机 地图 匹配 方法
【权利要求书】:

1.一种基于条件随机场的地图匹配方法,其特征在于,具体步骤如下:

步骤1、对室内可到达区域进行判断,并对可到达区域进行栅格化处理;

步骤2、采用惯性导航作为地图匹配中的个人定位系统,将惯性传感器固定在鞋上,通过数据线进行数据传输,采集鞋式个人导航系统中三轴陀螺仪和三轴磁力计的数据;

步骤3、通过导航计算机根据步骤2中采集的数据解算出行人的航向、姿态、速度及位置;

步骤4、在数字地图坐标系下,采用超宽带定位给出初始时刻行人的相对位置;

步骤5、选取地图栅格特征与步骤3中解算的输出姿态、位置及速度作为地图匹配的依据,具体过程包括以下步骤:

步骤501、获取地图特征与行人定位特征,所述地图特征为地图栅格特征,行人定位特征为步骤3中解算的输出姿态、位置及速度;

步骤502、根据所述的地图特征与行人定位特征,确定地图特征与行人定位特征方程;

步骤503、根据惯性导航输出的真实的轨迹及所述特征对权值进行训练,权值的大小表明了特征的可信赖程度,利用超宽带定位系统得到一条真实的行人轨迹对权值进行估计;

步骤504、利用已经得到的特征和权值计算出滑动时间窗口内最大概率的位置序列,并匹配结果反映到地图上;输入新数据,剔除旧数据实现定位的实时性。

2.如权利要求1所述的基于条件随机场的地图匹配方法,其特征在于,步骤1包括:

步骤101、获取地图,划分出可到达区域与不可到达区域;

步骤102、利用网格对可到达区域进行划分,使得可到达区域每个角落都被网格所覆盖,所述网格为正方形网格,所述正方形的大小根据采样频率和行人的速度确定,使得行人下一次位置采样只能达到相邻的网格内;

步骤103、根据行人当前网格所处地形位置和下一次所处网格组成的图形对网格进行分类并标记。

3.如权利要求1所述的基于条件随机场的地图匹配方法,其特征在于,步骤3中解算中加入了零速检测与零速校正,零速检测采用阈值法,将阈值范围内的数据视为零速时刻,零速校正采用卡尔曼滤波算法对惯性导航误差进行校正。

4.如权利要求1所述的基于条件随机场的地图匹配方法,其特征在于,步骤4包括以下步骤:

步骤401、获取数字地图的坐标系;

步骤402、根据所述的数字地图坐标系设计超宽带坐标系,使得两个坐标系重合;

步骤403、根据所述超宽带坐标系,进行超宽带布点,同时对锚节点的坐标进行数据输入;

步骤404、将移动节点固定在惯性传感器上,在视距条件下,获取当前行人在地图坐标系下的位置,为保证初始位置的精确,行人需在原地停留数秒,求取这段时间超宽带输出的位置信息的平均值作为当前位置。

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