[发明专利]一种多源信息融合定位方法和装置

权利要求书

1.一种多源信息融合定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用智能终端内部集成的传感器进行航迹推断；

2)利用蓝牙传感器进行加权质心定位和信号序列匹配定位；

3)利用Wi-Fi传感器进行加权质心定位和信号序列匹配定位；

4)将步骤1)得到的航迹推断结果和步骤2)、步骤3)得到的定位结果进行融合处理，得到最终的定位结果；

所述加权质心定位采用改进的加权质心定位算法，对每一个蓝牙/Wi-Fi信标权重引入修正因子以减少定位误差；假设环境中部署的m个蓝牙/Wi-Fi信标位置分别为(x₁,y₁),(x₂,y₂),(x₃,y₃)...(x_m,y_m)，采集点采集到的m个蓝牙/Wi-Fi信标的信号强度分别为s₁,s₂,s₃...s_m，定义修正因子如下面公式所示：

则每一个蓝牙/Wi-Fi信标对应的权值为：

其中，rssi为对第i个蓝牙/Wi-Fi信标采集的信号强度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述航迹推断包括步子检测、步长估计和航向估计三个步骤；通过对加速度传感器采集的数据进行处理，将标准差和最大自相关系数与阈值比较，来进行所述步子检测；根据用户步频和加速度来进行所述步长估计；通过对手机陀螺仪和磁强计采集的数据进行处理来进行所述航向估计。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步长估计采用以下公式来自适应用户的不同行走状态并精确估算用户步长：

L_k＝a+b×f+c×σ²+ξ，

其中，L_k表示第k步的步长估计值，f为用户行走步频率，σ²是指人在第k步中加速度变化的方差，a、b、c为模型参数，其值由经验值指定或通过训练得到；ξ为高斯噪声。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述航向估计的步骤包括：

(1)通过陀螺仪和磁强计采集数据；

(2)对于第k步的数据，计算陀螺仪角度θ_g,k和磁强计角度θ_m,k；

(3)计算第k步陀螺仪角度θ_g,k和磁强计角度θ_m,k的差异角θ_Δ,c；

(4)第k步与第k-1步之间磁强计的差异角θ_Δ,m；

(5)设定第k-1步的航向θ_k-1、第k步的磁力航向θ_m,k、陀螺航向θ_g,k的权重α、β和γ；

(6)通过下面公式进行条件判断，求和获得第k步的航向角θ_k：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号序列匹配定位包括离线训练和在线定位两个阶段，所述离线训练阶段对场景中的可达路径进行蓝牙/Wi-Fi信号采样，并构建蓝牙/Wi-Fi信号序列指纹库；所述在线定位阶段首先使用移动智能终端的蓝牙/Wi-Fi信号进行初始化航迹推断，以提供初始位置，随后将采集的蓝牙/Wi-Fi信号序列和离线阶段采集的带有位置信息的蓝牙/Wi-Fi信号序列指纹进行相似度匹配计算，获得信号序列匹配定位结果，最后使用蓝牙/Wi-Fi信号序列匹配定位结果校准航迹推断误差，提高定位精度。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用FastDTW算法进行信号序列的匹配过程。