[发明专利]一种多源信息融合定位方法和装置

说明书

本发明涉及一种多源信息融合定位方法和装置。该方法包括：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。本发明采用基于惯导/蓝牙/Wi‑Fi的融合定位方式，能够有效发挥各种定位技术的优势，实现高精度定位导航。本发明的定位成本低、部署方便、覆盖范围广，具有很强的场景适应性，能够提供实时、连续、准确的位置信息，可以广泛应用于各种室内定位场景中。

技术领域

本发明涉及在三维场景下的多模融合定位技术，融合采用了多种传感器信息，包括Wi-Fi、蓝牙、加速度传感器、陀螺仪、方向传感器等，构建了包括计步器、精准航向估计和步长估计、加权质心算法、蓝牙/Wi-Fi信号序列匹配及多源信息融合模块，来实现一种惯导/蓝牙/Wi-Fi多源信息融合定位方法和装置。

背景技术

近年来，随着经济的不断发展和虚拟现实、图形学的不断发展和进步，三维导航和实时定位服务在紧急救助、人员定位、灾害预防、物流管理、设备检测、个性化信息传递等众多领域的需求也日益增大，各种无线技术被应用于定位导航领域中，用来获取用户或物体的位置信息。全球卫星定位系统GPS(Global Position System)具有覆盖范围广、定位精度高、功能全和性能优良等优势，在多个领域如车载、地形勘测、手机终端应用等都已经得到了广泛应用。GPS系统虽然能够较好地解决室外定位问题，但是对于复杂室内定位环境，由于墙壁及障碍物的遮挡使得卫星信号的强度急速下降，导致定位精度不高或无法完成定位，也缺少高度信息，同时也伴随着能耗高、响应慢，效率低等典型问题，因此难以应用于室内定位场景。

惯性导航技术不需要获取环境信息，它仅仅利用安装在对应载体装置上的惯性敏感器件获取加速度、角速度等信息，结合对应载体装置的初始位置与基准方向便可以推导出对应载体装置的运动方向、运动速度、位置等信息。惯性导航定位不需要部署任何的基础设施，同时也不需要对环境信息进行采集，具有普适性。BLE技术是低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术，基于蓝牙4.0协议，能耗非常低，一个低功耗蓝牙设备使用单节纽扣电池可以工作几个月甚至几年，同时蓝牙信号覆盖范围广，在室外环境下蓝牙信标的覆盖范围可以达到70m以内，在室内环境下根据室内环境分布不同蓝牙信标的覆盖范围在15-40m左右，非常适合用于室内低功耗高精度定位。WLAN网络产品成熟、成本低廉，使得WLAN网络可以实际环境中大规模普及，是普及度最高的室内定位技术，定位技术较为成熟与完善，此外，WLAN网络已经广泛部署于人们的日常生活中，具有较高的可用性。

不同的定位方法有各自擅长的定位场景，同时所需基础设施、定位开销、定位精度以及定位成本各有优劣，为扩展定位范围，增强场景适应性，提高定位精度及定位系统鲁棒性，对多种定位技术进行有机融合，相互取长补短，能有效扩展定位覆盖范围和提高定位精度，能够解决完成单模不能实现的定位，同时有利于实现全时空性(无缝隙、无死角，全天候)定位，已成为室内外全空间定位导航技术的发展趋势。

发明内容

本发明提供一种多源信息融合定位方法和装置，采用基于惯导/蓝牙/Wi-Fi的融合定位方式，能够有效发挥各种定位技术的优势，实现高精度定位导航。

本发明采用的技术方案如下：

一种多源信息融合定位方法，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。