[发明专利]一种室内定位指纹的采集方法

权利要求书

1.一种室内定位指纹的采集方法，其特征在于，应用于室内定位指纹采集系统，所述系统包括第一惯导模块、第二惯导模块和室内指纹采集设备，所述方法包括：

步骤S101：将所述第一惯导模块和所述第二惯导模块分别安装于目标对象的左脚与右脚，并建立所述第一惯导模块与所述室内指纹采集设备之间、所述第二惯导模块与室内指纹采集设备之间的通信链路，其中，所述目标对象为行人；

步骤S102：初始化所述第一惯导模块和所述第二惯导模块的导航状态信息，并基于零速修正和相对位置关系约束对所述导航状态信息进行处理，获得处理后的位置信息，其中，所述相对位置关系约束为所述第一惯导模块与所述第二惯导模块之间的相对位置关系约束；

步骤S103：所述室内指纹采集设备采集所述目标对象的室内定位指纹信息的同时，通过所述通信链路接收所述处理后的位置信息，再通过室内定位指纹采集过程多次重访历史路标点；

步骤S104：基于所述室内定位指纹信息和所述处理后的位置信息，获得定位指纹数据；

其中，所述相对位置关系约束包括不等式约束和等式约束，步骤S102具体包括：

步骤S1021：利用所述第一惯导模块和所述第二惯导模块提取约束信息，基于所述约束信息对所述导航状态信息进行修正；

步骤S1022：对修正后的导航状态信息通过所述不等式约束和所述等式约束进行处理，获得所述处理后的位置信息；

所述导航状态信息包括位置、速度和姿态，步骤S1021具体包括：

判断所述目标对象的脚底与地面是否处于接触状态，如果是，则所述第一惯导模块和所述第二惯导模块的真实速度为零，然后采用扩展卡尔曼滤波进行数据融合修正所述导航状态中的速度误差，并改善位置估计和姿态估计，获得修正后的导航状态信息；

步骤S1022具体包括：

构建所述目标对象左脚与右脚之间不等式约束，所述不等式约束如下：

其中，(x₁,y₁,z₁)和(x₂,y₂,z₂)分别为第一惯导模块的位置坐标和第二惯导模块的位置坐标，MaxDis为实际行走过程中左右双脚之间的实际可允许的最大距离，上标i为惯导模块的位置序号，当将所述第一惯导模块和所述第二惯导模块之间的距离不满足上述不等式约束时，则使用扩展卡尔曼滤波将所述第一惯导模块和所述第二惯导模块的相对位置关系约束到预设范围；

构建单个脚步周期内两脚之间距离的等式约束，所述等式约束为：

Min(d₁,d₂,…,d_n)＝Const

其中，Const为预设定值，d₁、d₂、…、d_n分别为每次检测到的两脚之间距离，当所述第一惯导模块与所述第二惯导模块达到最小距离时，则以Const作为观测量进行卡尔曼滤波，对修正后的导航状态信息进行处理，获得所述处理后的位置信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S101中，通过蓝牙或者Wi-Fi构建所述通信链路。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S103具体包括：

室内指纹采集设备在接收到所述处理后的位置信息时，标记系统时间，并以所述系统时间为基准，线性内插每个室内定位指纹信息的参考位置，存储于所述室内指纹采集设备上。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

以第一次经过路标点时所述第一惯导模块或所述第二惯导模块的位置估计结果，标定所述路标点的坐标，当再次经过所述路标点时，则采用所述路标点的坐标修正当前时刻的位置。