[实用新型]一种基于指纹定位和惯性导航系统的室内空间定位设备

说明书

本实用新型公开了一种基于指纹定位和惯性导航系统的室内空间定位设备，包括惯性传感器、磁力计、中央处理器、气压计和GPS导航装置；所述惯性传感器、磁力计、中央处理器、气压计和GPS导航装置均设置在所述室内空间定位设备内，所述惯性传感器、磁力计、气压计和GPS导航装置与所述中央处理器相连接，所述室内空间定位设备上设置有触摸显示屏和无线接收模块，无线接收模块与所述中央处理器和触摸显示屏相连接。以及通过室内空间定位设备进行进行采集数据，也进行室内空间的精准的定位。本实用新型提高整场定位体验，也有利于更加方便得到精确的室内空间导航信息，更加能够满足人们的使用需求。

技术领域

本发明涉及室内定位技术领域，尤其涉及一种基于指纹定位和惯性导航系统的室内空间定位设备和定位方法。

背景技术

室内定位是未来人工智能的核心技术之一，对即将到来的人工智能时代起着举足轻重的作用。同时随着智能移动设备的普及和微机电系统技术的发展，智能移动设备内置多种传感器和支持丰富的射频信号，可提供不同的定位源。开发有效的室内定位新技术是工业界和学术界的研究热点，一般通过地磁指纹定位技术和惯性导航系统定位技术，如谷歌研发的室内视觉定位服务技术、苹果致力推动的基于低功耗蓝牙的iBeacon室内定位技术以及百度携手芬兰IndoorAtlas公司推出的基于磁场匹配的室内定位方案等。

第一，地磁指纹定位技术分为离线建库和在线定位两个阶段，离线建库阶段对建筑内地磁环境进行数据采集，形成地磁指纹数据库，而在线定位阶段移动设备实时获取当前所在位置地磁信号数据，通过匹配算法将其与地磁指纹数据库进行指纹匹配，计算出移动设备位置。然而受室内复杂环境以及空间布局和拓扑易变等影响，Wi-Fi/iBeacon信号存在被屏蔽和阻挡的问题，因此Wi-Fi/iBeacon方案需要提前部署对应硬件，地磁定位需要提前进行采集且在非采集区域无法很好进行匹配定位，这样需要花费较多的手续和精力，人力与物力，加大了成本的投入。

第二，惯性导航系统是依赖惯性传感器来获取移动设备的行进距离和行进方向，仅仅采用智能移动设备固有的惯性传感器（加速度计、陀螺仪等）只能获取相对定位，并且会由于传感器本身精度低和噪声大，误差不断累积导致完全无法定位。因此实现准确、可靠、实时的室内定位，满足各类定位需求仍有很大的挑战性。

综上所述，急需要对现有的室内定位技术作出改进。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种基于指纹定位和惯性导航系统的室内空间定位设备和定位方法，其利用粒子滤波技术将地磁数据和惯性传感器数据融合，在不增加离线建库工作的同时，可在已经采集区域完成精确定位，也可在非采集区域完成定位，提高整场定位体验，也有利于更加方便得到精确的室内空间导航信息，更加能够满足人们的使用需求。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种基于指纹定位和惯性导航系统的室内空间定位设备，包括惯性传感器、磁力计、中央处理器、气压计和 GPS 导航装置；所述惯性传感器、磁力计、中央处理器、气压计和GPS 导航装置均设置在所述室内空间定位设备内，所述惯性传感器、磁力计、气压计和 GPS导航装置与所述中央处理器相连接，所述室内空间定位设备上设置有触摸显示屏和无线接收模块，无线接收模块与所述中央处理器和触摸显示屏相连接。

所述室内空间定位设备随身携带在测量员身上（如手上，也可戴在身上或口袋里），更加方便人们的采集与使用，也方便人们的携带，使用也更加方便简单。

基于指纹定位和惯性导航系统的室内空间定位方法，包括如下步骤：

S1、通过所述室内空间定位设备在室内进行地磁数据采样及离线建库，从而完成室内地磁指纹库的建立；