[发明专利]基于多源信息融合的室内定位方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于多源信息融合的室内定位方法及装置，属于室内定位技术领域，方法包括：基于采集的蓝牙基站信号和蓝牙基站数据进行蓝牙定位得到蓝牙定位结果；基于采集的航向信息和加速度信息进行航位推算得到当前运动轨迹；判别当前运动轨迹是否符合多源信息融合定位条件；不符合，则采用蓝牙定位结果作为室内定位结果；符合，则进行蓝牙定位、航位推算和地磁匹配定位相结合的融合定位，将所述融合定位结果作为室内定位结果。本发明的融合位方法可达到60％概率下优于1.4米的定位精度；在无法使用融合定位时，本发明的蓝牙定位方法，也可以实现在60％概率下优于2米定位精度。

技术领域

本发明涉及室内定位技术领域，尤其是一种基于多源信息融合的室内定位方法及装置。

背景技术

随着以智能手机为代表的移动智能终端设备的大量应用，基于位置的服务(LBS)得到了越来越广泛的应用，例如行驶车辆的导航、外卖等服务，但是这些需求主要基于以GPS为代表的卫星信号。对于卫星信号，要实现较高精度的定位，需要同时接收到至少四颗卫星的信号，但在高楼林立的城市地区、山谷以及室内环境下，卫星信号受到多径尤其是遮挡等因素的影响，几乎无法定位。据统计，大多数的LBS用户70％～90％的时间在室内，且商业活动也大多数集中在室内场景，比如商超等；此外，随着5G的发展，工业场景人员和设备的定位需求也越来越广泛。因此，室内等无卫星信号环境下的定位需求越来越迫切。

针对LBS的广泛需求，不同研究机构提出了不同的定位技术，对于智能手机，目前主要采用WiFi、蓝牙、磁场、惯性等技术。随着IEEE502.11标准的成熟，WiFi接入设备(AP)得到了广泛的使用，同时基于WiFi的定位技术也得到了大量的研究，常用的WiFi定位手段包括指纹法、三角定位法等。但由于AP安装时需要弱电施工，这样给安装部署带来了麻烦，同时AP的部署密度一般较小，其定位精度受限。蓝牙技术联盟于2010年推出了蓝牙4.0版本，其显著的特点是功耗低，设备小，是一种理想的定位信标。在室内环境下，由于建筑物结构中含有大量的铁磁性材料，从而给室内环境带来了丰富的磁场特征，可作为一种天然的定位手段。惯性导航系统(INS)是一种独立的导航手段，其主要利用加速度计和陀螺仪提供连续且高频的位置输出，但其基于积分解算的数学原理，传感器小的误差在时间累积效应下也会带来巨大的误差，尤其是低精度的微惯导设备(MEMS-IMU)。目前绝大多数的智能手机都含有内置的MEMS-IMU，无法提供长航时的高精度定位。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于多源信息融合的室内定位方法及装置；结合蓝牙定位、磁场定位以及行人航位推算，为室内定位提供了一种新的解决方案。

本发明公开了一种基于多源信息融合的室内定位方法，包括：

基于采集的蓝牙基站信号和蓝牙基站数据进行蓝牙定位得到蓝牙定位结果；

基于采集的航向信息和加速度信息进行航位推算得到当前运动轨迹；

判别当前运动轨迹是否符合多源信息融合定位条件；不符合，则采用蓝牙定位结果作为室内定位结果；符合，则进行蓝牙定位、航位推算和地磁匹配定位相结合的融合定位，将所述融合定位结果作为室内定位结果；

其中，所述多源信息融合定位条件为当前运动轨迹的航向变化率小于航向变化阈值。

进一步地，所述蓝牙定位包括：

在室内空间的N个设定位置分别部署蓝牙基站；将部署的每个蓝牙基站的mac地址和坐标存储于蓝牙基站数据库中；

在线采集蓝牙信号，获取与mac地址对应的各蓝牙基站的信号强度；

根据信号强度选择用于定位的蓝牙基站；

从蓝牙基站数据库中获取用于定位的蓝牙基站的位置信息，结合对应的信号强度采用加权计算获得蓝牙定位信息。