[发明专利]基于WiFi与步行者航位测算的多点拓扑逼近定位方法

摘要

本发明公开了基于WiFi与步行者航位测算的联合多点拓扑逼近定位方法，提出了利用基础WiFi定位和PDR测距经拓扑逼近获得更精确用户坐标定位方法，实现包括有WiFi环境下需要定位各点通过WiFi指纹库获得定位；在地图上用各点WiFi定位坐标作顶点形成WiFi多边形G；通过PDR测距获取需要定位各点相对距离和相对位置，形成PDR测距多边形G’,经过旋转与平移，拓扑逼近WiFi多边形G，得到确定位置；拓扑逼近后的PDR测距多边形G’各个顶点在地图上的坐标为各点最终定位结果，完成定位。本发明在室内无法通过卫星定位情况下，为室内位置信息获取与导航提供新方法。本发明定位精确,无参与人数限制，计算简单，硬件成本低，可实现性强，主要用于大型建筑物等室内的人员或物品位置确定。

主权项

一种基于WiFi与步行者航位测算的多点拓扑逼近定位方法，方法实现过程涉及手持设备、服务器与已布设WiFi的有限室内区域，其特征在于，包括有四个阶段：阶段一：通过WiFi定位获得需定位各点的基础定位结果，确定WiFi定位多边形G：在已布设WiFi的室内有限区域内，人员携带手持设备做步行运动，经过需定位各点时在手持设备上进行标记，分别记作p1(x1,y1)，p2(x2,y2)，...，pn(xn,yn)，其中n为需定位点数，p为各点在地图上的坐标点，所有标记点为顶点获得WiFi定位多边形G；阶段二：通过PDR测距结果构造PDR测距多边形G’的形状：通过PDR测距测得需定位各点中两两之间的相对距离，利用各个点之间的相对距离确定相对位置，得到一个确定形状的多边形G’，并把多边形G’的各个顶点记为p1’，p2’，...，pn’，分别对应WiFi定位多边形G’中的各个顶点，其中n为需定位点数，得到PDR测距多边形G’的形状；阶段三：通过旋转PDR测距多边形G’得到G’的最佳方向，确定PDR测距多边形G’的方向：把已经确定形状的PDR测距多边形G’复制到WiFi定位多边形G所在的地图上,对两个多边形G和G’进行对应边内积求和,设求和值为变量Φ,通过改变多边形G’的旋转角度，使变量Φ取得最大值,此时PDR测距多边形G’的方向作为最佳方向；阶段四：确定PDR测距多边形G’的位置，获得定位结果：通过平移PDR测距多边形G’，使多边形G’的重心在地图上与WiFi定位多边形G的重心重合，作为最终的多边形G’的位置，这时多边形G’各个顶点在地图中所对应的位置就是需定位各点的定位位置。