CN108759835B - 一种定位方法、装置、可读存储介质及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定位方法、装置、可读存储介质及移动终端，所述方法包括如下步骤：分别根据第一预设公式计算得到GPS精度估计值，根据第二预设公式计算得到WiFi精度估计值；根据所述GPS精度估计值以及所述WiFi精度估计值计算得到目标权重值，其中所述目标权重值为GPS定位坐标所占的权重；将所述目标权重值代入到预设定位公式中，以计算得到所述移动终端的位置坐标。本发明提出的定位方法，可不受室内外环境的限制，同样实现较为精准的定位效果，满足了实际定位应用需求。

Description

一种定位方法、装置、可读存储介质及移动终端

技术领域

本发明涉及无线定位技术领域，特别涉及一种定位方法、装置、可读存储介质及移动终端。

背景技术

随着人类社会的发展，在许多领域中，人们对位置信息的定位需求越来越广泛，由此发展出了诸多的导航定位系统。目前，最为常见的定位系统包括：(1)美国研发的全球定位系统(Global Positioning System，GPS)；(2)中国自主研发的北斗导航系统(GlobalNavigation Satellite System，GNSS)，上述的卫星定位系统为人们提供了高精度全天候的定位服务。

在实际应用中，由于卫星测量信号具有难以穿透建筑物的特点，因此在高密度的建筑中或室内环境中，无法进行有效的定位作业。而人们的大多数生产活动均在室内进行，因此各种各样的室内定位技术应运而生。在多年以前，室内外过渡区域的定位以及定位方法的切换问题并未得到太多的关注。但自基于位置服务(Location Based Services，LBS)的概念提出以来，能够在任意环境下提供精确的定位服务已成为了当前定位技术方向研究的热点和重点，无缝定位技术由此得来。具体的，无缝定位技术，指的是在室内、室外、地下环境甚至外层空间等任意环境下，能够联合采用多种不同的定位技术，提供精确的位置服务，并且保证各种场景下的定位技术，定位算法，位置信息的无缝衔接与平滑过渡。近年来，考虑到以Wi-Fi为代表的公共无线网络以及搭载GPS定位芯片和相关运动传感器的智能终端的逐渐普及，室外依靠GNSS定位，以及在室内以Wi-Fi为代表的无线网络定位方法成为当前主流，并具有很大发展潜力。

现有技术中，在对室内室外的过渡区域进行定位时，单纯地采用独立的定位方法对过渡区域进行定位时，定位所得到的坐标可能不太精确，在一定程度上影响了用户的应用体验。

发明内容

为此，本发明的目的是为了解决现有技术中，在对室内室外的过渡区域进行定位时，单纯地采用独立的定位方法对过渡区域进行定位时，定位所得到的坐标不太精确的问题。

本发明提出一种定位方法，用于移动终端对自身的位置进行定位，所述移动终端接收GPS信号或WiFi信号，其中，所述方法包括如下步骤：

分别根据第一预设公式计算得到GPS精度估计值，根据第二预设公式计算得到WiFi精度估计值；

根据所述GPS精度估计值以及所述WiFi精度估计值计算得到目标权重值，其中所述目标权重值为GPS定位坐标所占的权重；

将所述目标权重值代入到预设定位公式中，以计算得到所述移动终端的位置坐标。

本发明提出的定位方法，在室内与室外相过渡的区域，由于同时接收GPS信号以及WiFi信号，根据接收到的GPS信号以及WiFi信号分别计算得到了GPS精度估计值以及WiFi精度估计值之后，根据计算得到的精度估计值计算得到目标权重值，最后带入到预设定位公式中进行定位，得到移动终端的位置坐标。由于在定位时，同时考虑了GPS信号定位数据以及WiFi信号定位数据，因此提高了定位坐标的精确度，可在实际应用中实现较为精准的定位作业，以满足实际应用中不同环境下的定位需求。

所述定位方法，其中，所述第一预设公式表示为：

σ_GPS＝GDOP*UERE

其中，σ_GPS为所述GPS精度估计值，GDOP为几何精度因子，UERE为用户等价测距误差。

所述定位方法，其中，计算得到所述用户等价测距误差的公式为：

其中，URE指代的为用户测距误差，为卫星的时钟误差与星历误差投影在卫星到用户视线上的等效距离误差；UEE指代的为用户设备误差。

所述定位方法，其中，所述第二预设公式表示为：

σ_WiFi＝|x_esti-x_true|+|y_esti-y_true|

其中，σ_WiFi为所述WiFi精度估计值，x_esti为WiFi定位坐标中x坐标的估计值，x_true为WiFi定位坐标中x坐标的真实值，y_esti为WiFi定位坐标中y坐标的估计值,y_true为WiFi定位坐标中y坐标的真实值。

所述定位方法，其中，所述根据所述GPS精度估计值以及所述WiFi精度估计值计算得到目标权重值的公式表示为：

其中，ω_N为所述目标权重值，σ_GPS为所述GPS精度估计值，σ_WiFi为所述WiFi精度估计值。

所述定位方法，其中，所述预设定位公式表示为：

其中，P为所述移动终端的位置坐标，ω_N为所述目标权重值，

为通过GPS方式进行定位的真实位置坐标，N_GPS为GPS定位结果中的定位误差，

为通过WiFi方式进行定位的真实位置坐标，N_WiFi为WiFi定位结果中的定位误差。

所述定位方法，其中，所述定位方法还包括如下步骤：

根据获取的所述移动终端的加速度值以及运动时间计算得到最大位移值；

当判断到所述移动终端在所述运动时间内的位移值未超出所述最大位移值时，则确认所述移动终端的当前定位坐标为有效坐标。

本发明还提出一种定位装置，用于移动终端对自身的位置进行定位，所述移动终端接收GPS信号或WiFi信号，其中，所述装置包括：

精度计算模块，用于分别根据第一预设公式计算得到GPS精度估计值，根据第二预设公式计算得到WiFi精度估计值；

权重计算模块，用于根据所述GPS精度估计值以及所述WiFi精度估计值计算得到目标权重值，其中所述目标权重值为GPS定位坐标所占的权重；

位置计算模块，用于将所述目标权重值代入到预设定位公式中，以计算得到所述移动终端的位置坐标。

本发明还提出一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被处理器执行时实现如上所述的定位方法。

本发明还提出一种移动终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的定位方法。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明第一实施例提出的定位方法的流程图；

图2为本发明第二实施例提出的定位方法的流程图；

图3为本发明第二实施例提出的定位方法中室内外的区域示意图；

图4为本发明第二实施例提出的定位方法中室内外过渡区域精度加权数据融合效果仿真图；

图5为本发明第二实施例提出的定位方法中WiFi信号指纹的定位流程图；

图6为本发明第三实施例提出的定位装置的结构放大图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

现有技术中，在对室内室外的过渡区域进行定位时，单纯地采用独立的定位方法对过渡区域进行定位时，定位所得到的坐标可能不太精确，在一定程度上影响了用户的应用体验。

为了解决这一技术问题，本发明提出一种定位方法，请参阅图1，对于本发明第一实施例提出的定位方法，用于移动终端对自身的位置进行定位，其中在移动终端上设置有GPS模块以及WiFi信号接收模块，在实际应用中，该移动终端接收GPS信号或WiFi信号，其中，本发明第一实施例中的方法包括如下步骤：

S101，分别根据第一预设公式计算得到GPS精度估计值，根据第二预设公式计算得到WiFi精度估计值。

其中，第一预设公式表示为：

σ_GPS＝GDOP*UERE

其中，σ_GPS为GPS精度估计值，GDOP为几何精度因子(Geometric DilutionPrecision，GDOP)，UERE为用户等价测距误差(User Equivalent Range Error，UERE)。

对上述的用户等价测距误差UERE而言，其可表示为：

其中，URE指代的为用户测距误差，为卫星的时钟误差与星历误差投影在卫星到用户视线上的等效距离误差，它反映了预报的导航星历误差和时钟误差的精度，并最终影响实时导航用户定位精度；UEE指代的为用户设备误差(User Equipment Error,UEE)，其值取决于与空间物理环境相关的误差及与用户设备相关的误差，会因为空间用户位置的不同而不同。

在计算得到了GPS精度估计值之后，需要对WiFi精度估计值也进行计算确定。具体的，第二预设公式表示为：

σ_WiFi＝|x_esti-x_true|+|y_esti-y_true|

其中，σ_WiFi为WiFi精度估计值，x_esti为WiFi定位坐标中x坐标的估计值，x_true为WiFi定位坐标中x坐标的真实值，y_esti为WiFi定位坐标中y坐标的估计值,y_true为WiFi定位坐标中y坐标的真实值。

S102，根据所述GPS精度估计值以及所述WiFi精度估计值计算得到目标权重值，其中所述目标权重值为GPS定位坐标所占的权重。

如上所述，在步骤S101中已计算得到了GPS精度估计值σ_GPS以及WiFi精度估计值σ_WiFi。根据计算得到GPS精度估计值σ_GPS以及WiFi精度估计值σ_WiFi，计算得到目标权重值。具体计算公式如下：

其中，ω_N为目标权重值，σ_GPS为GPS精度估计值，σ_WiFi为WiFi精度估计值。

S103，将所述目标权重值代入到预设定位公式中，以计算得到所述移动终端的位置坐标。

在计算得到了目标权重值之后，将该目标权重值ω_N代入到预设定位公式中，计算确定移动终端所处的位置。其中，预设定位公式可表示为：

其中，P为移动终端的位置坐标，ω_N为目标权重值，

为通过GPS方式进行定位的真实位置坐标，N_GPS为GPS定位结果中的定位误差，

为通过WiFi方式进行定位的真实位置坐标，N_WiFi为WiFi定位结果中的定位误差。

本发明提出的定位方法，在室内与室外相过渡的区域，由于同时接收GPS信号以及WiFi信号，根据接收到的GPS信号以及WiFi信号分别计算得到了GPS精度估计值以及WiFi精度估计值之后，根据计算得到的精度估计值计算得到目标权重值，最后带入到预设定位公式中进行定位，得到移动终端的位置坐标。由于在定位时，同时考虑了GPS信号定位数据以及WiFi信号定位数据，因此提高了定位坐标的精确度，可在实际应用中实现较为精准的定位作业，以满足实际应用中不同环境下的定位需求。

下面将以一具体的实例对本发明的方案进行更加详细地叙述。请参阅图2至图5，对于本发明第二实施例提出的定位方法，其具体实施方式如下所述：

在本实施例中，在移动终端上设置有GPS模块以及WiFi信号接收模块，在实际应用中，该移动终端用于接收GPS信号和WiFi信号。

请参阅图2，在实际应用中，首先初始化移动终端上设置的GPS模块以及WiFi模块，用于接收GPS信号与WiFi信号。然后判断在实际应用中是否同时接收到GPS信号以及WiFi信号，若是，则此时可利用本发明提出的定位方法，同时利用接收到的GPS信号以及WiFi信号，对移动终端所在的位置进行定位作业。在此需要指出的是，若同时接收到GPS信号以及WiFi信号，此时可结合GPS信号以及WiFi信号，对室内外相结合的过渡区域进行定位，也即对图3中的过渡区域进行定位。

若移动终端没有同时接收到GPS信号以及WiFi信号，则判断GPS信号或WiFi信号是否可用。可以理解的，若仅可接收到GPS信号，则只通过GSP信号对移动终端的位置进行定位作业。若仅可接收到WiFi信号，则只可通过接收WiFi信号对移动终端的位置进行定位作业。

在完成了定位作业后，将定位得到的位置坐标显示在移动终端的显示屏上，最终完成定位。

在本实施例中，值得指出的是，对于WiFi信号指纹定位，由于多种因素的影响，会导致信号指纹测量出现偏差，进而会导致定位结果的较大误差，使得两次连续的定位结果间出现较大的跳变。为此，本实施例中针对室内定位结果提出了跳变点的消除方法，主要流程如下：

首先，获取WiFi信号指纹，通过WiFi信号指纹进行匹配定位。由于在移动终端上设有运动传感器，在实际应用中，可通过读取智能手机上设置的运动传感器上的数据，以获取加速度值和角度值。

其次，根据运动传感器上获得的加速度值a以及时间间隔t，计算出移动终端的当前运动速度v；

然后，根据两次定位的时间间隔t，计算出最大位移值D_max＝v*t；

最后，在得到新的定位结果后，求出与上一次定位结果间的距离D，若D≤D_max，则确认所述移动终端的当前定位坐标为有效坐标，保留本次定位结果并显示；否则将本次定位结果舍去，重新进行定位。可以理解的，该设置可有效地防止在进行WiFi信号指纹定位时，定位结果发生较大跳变的问题。

本发明提出的定位方法，在室内与室外相过渡的区域，由于同时接收GPS信号以及WiFi信号，根据接收到的GPS信号以及WiFi信号分别计算得到了GPS精度估计值以及WiFi精度估计值之后，根据计算得到的精度估计值计算得到目标权重值，最后带入到预设定位公式中进行定位，得到移动终端的位置坐标。由于在定位时，同时考虑了GPS信号定位数据以及WiFi信号定位数据，因此提高了定位坐标的精确度，可在实际应用中实现较为精准的定位作业，以满足实际应用中不同环境下的定位需求。

请参阅图6，对于本发明第三实施例提出的定位装置，用于移动终端对自身的位置进行定位，所述移动终端接收GPS信号或WiFi信号，包括依次连接的精度计算模块11、权重计算模块12以及位置计算模块13；

所述精度计算模块11具体用于：

分别根据第一预设公式计算得到GPS精度估计值，根据第二预设公式计算得到WiFi精度估计值；

所述权重计算模块12具体用于：

根据所述GPS精度估计值以及所述WiFi精度估计值计算得到目标权重值，其中所述目标权重值为GPS定位坐标所占的权重；

所述位置计算模块13具体用于：

将所述目标权重值代入到预设定位公式中，以计算得到所述移动终端的位置坐标。

本发明还提出一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被处理器执行时实现如上所述的定位方法。

本发明还提出一种移动终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的定位方法。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种定位方法，用于移动终端对自身的位置进行定位，所述移动终端接收GPS信号或WiFi信号，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

分别根据第一预设公式计算得到GPS精度估计值，根据第二预设公式计算得到WiFi精度估计值；

根据所述GPS精度估计值以及所述WiFi精度估计值计算得到目标权重值，其中所述目标权重值为GPS定位坐标所占的权重；

将所述目标权重值代入到预设定位公式中，以计算得到所述移动终端的位置坐标；

所述定位方法还包括如下步骤：

根据获取的所述移动终端的加速度值以及运动时间计算得到最大位移值；

当判断到所述移动终端在所述运动时间内的位移值未超出所述最大位移值时，则确认所述移动终端的当前定位坐标为有效坐标；

所述第一预设公式表示为：

σ_GPS＝GDOP*UERE

其中，σ_GPS为所述GPS精度估计值，GDOP为几何精度因子，UERE为用户等价测距误差；

计算得到所述用户等价测距误差的公式为：

其中，URE指代的为用户测距误差，为卫星的时钟误差与星历误差投影在卫星到用户视线上的等效距离误差；UEE指代的为用户设备误差；

所述第二预设公式表示为：

σ_WiFi＝|x_esti-x_true|+|y_esti-y_true|

其中，σ_WiFi为所述WiFi精度估计值，x_esti为WiFi定位坐标中x坐标的估计值，x_true为WiFi定位坐标中x坐标的真实值，y_esti为WiFi定位坐标中y坐标的估计值,y_true为WiFi定位坐标中y坐标的真实值；

所述预设定位公式表示为：

其中，P为所述移动终端的位置坐标，ω_N为所述目标权重值，

为通过GPS方式进行定位的真实位置坐标，N_GPS为GPS定位结果中的定位误差，

为通过WiFi方式进行定位的真实位置坐标，N_WiFi为WiFi定位结果中的定位误差。

2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述根据所述GPS精度估计值以及所述WiFi精度估计值计算得到目标权重值的公式表示为：

其中，ω_N为所述目标权重值，σ_GPS为所述GPS精度估计值，σ_WiFi为所述WiFi精度估计值。

3.一种定位装置，用于移动终端对自身的位置进行定位，所述移动终端接收GPS信号或WiFi信号，其特征在于，所述装置包括：

精度计算模块，用于分别根据第一预设公式计算得到GPS精度估计值，根据第二预设公式计算得到WiFi精度估计值；

权重计算模块，用于根据所述GPS精度估计值以及所述WiFi精度估计值计算得到目标权重值，其中所述目标权重值为GPS定位坐标所占的权重；

位置计算模块，用于将所述目标权重值代入到预设定位公式中，以计算得到所述移动终端的位置坐标；

所述定位装置还包括：

根据获取的所述移动终端的加速度值以及运动时间计算得到最大位移值；

当判断到所述移动终端在所述运动时间内的位移值未超出所述最大位移值时，则确认所述移动终端的当前定位坐标为有效坐标；

所述第一预设公式表示为：

σ_GPS＝GDOP*UERE

其中，σ_GPS为所述GPS精度估计值，GDOP为几何精度因子，UERE为用户等价测距误差；

计算得到所述用户等价测距误差的公式为：

其中，URE指代的为用户测距误差，为卫星的时钟误差与星历误差投影在卫星到用户视线上的等效距离误差；UEE指代的为用户设备误差；

所述第二预设公式表示为：

σ_WiFi＝|x_esti-x_true|+|y_esti-y_true|

其中，σ_WiFi为所述WiFi精度估计值，x_esti为WiFi定位坐标中x坐标的估计值，x_true为WiFi定位坐标中x坐标的真实值，y_esti为WiFi定位坐标中y坐标的估计值,y_true为WiFi定位坐标中y坐标的真实值；

所述预设定位公式表示为：

其中，P为所述移动终端的位置坐标，ω_N为所述目标权重值，

为通过GPS方式进行定位的真实位置坐标，N_GPS为GPS定位结果中的定位误差，

为通过WiFi方式进行定位的真实位置坐标，N_WiFi为WiFi定位结果中的定位误差。

4.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现上述权利要求1至2任意一项所述的定位方法。

5.一种移动终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至2任意一项所述的定位方法。

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