CN104066177A - 无线定位中指纹数据的获取方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线定位中指纹数据的获取方法及装置。本发明实施例通过获取终端位于第K-1个采样点位置的第一姿态角，所述终端设置在采集设备上，所述K为大于或等于1的整数，以及获取终端位于第K个采样点位置的旋转角速度，进而根据第一姿态角和旋转角速度，获得终端位于第K个采样点位置的第二姿态角，再通过获取采集设备从第K个采样点位置移动到第K+1个采样点位置的移动距离，进而根据第K个采样点位置的地理位置信息、第二姿态角和移动距离，获得第K+1个采样点位置的地理位置信息，使得能够关联第K+1个采样点位置的地理位置信息与第K+1个采样点位置的指纹特征，以获得指纹数据，操作简单，而且不容易出错，从而提高了指纹数据获取的效率和可靠性的降低。

Description

无线定位中指纹数据的获取方法及装置

【技术领域】

本发明涉及数据处理技术，尤其涉及一种无线定位中指纹数据的获取方法及装置。

【背景技术】

现有技术中，定位平台可以通过获取指纹数据，可以包括无线接入设备，例如，线相容性认证(Wireless Fidelity，Wi-Fi)接入点(Access Point，AP)或基站等，的地理位置信息和无线接入设备的指纹特征，即无线接入设备的标识信息和信号强度值(Received Signal Strength Indication，RSSI)，向用户提供基于指纹匹配的位置服务。

目前，指纹数据需要由操作人员在规划路径上进行人工采集地理位置信息和指纹特征，进而关联所采集的地理位置信息和指纹特征，操作复杂，而且容易出错，从而导致了指纹数据获取的效率和可靠性的降低。

【发明内容】

本发明的多个方面提供一种无线定位中指纹数据的获取方法及装置，用以提高指纹数据获取的效率和可靠性。

本发明的一方面，提供一种无线定位中指纹数据的获取方法，包括：

获取终端位于第K-1个采样点位置的第一姿态角，所述终端设置在采集设备上，所述K为大于或等于1的整数；

获取所述终端位于第K个采样点位置的旋转角速度；

根据所述第一姿态角和所述旋转角速度，获得所述终端位于所述第K个采样点位置的第二姿态角；

获取采集设备从所述第K个采样点位置移动到所述第K+1个采样点位置的移动距离；

根据所述第K个采样点位置的地理位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的地理位置信息；

关联所述第K+1个采样点位置的地理位置信息与所述第K+1个采样点位置的指纹特征，以获得指纹数据。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一姿态角包括第一航向角、第一俯仰角和第一翻滚角；若K＝1，所述获取终端位于第K-1个采样点位置的第一姿态角，包括：

获取所述终端位于初始位置的加速度分量；

获取所述终端位于所述初始位置的磁场强度分量；

根据所述加速度分量和所述磁场强度分量，利用如下公式，获得所述终端位于所述初始位置的第一姿态角，所述第一姿态角包括第一航向角、第一俯仰角和第一翻滚角；

其中，

ψ₀为所述第一航向角，θ₀为所述第一俯仰角，φ₀为所述第一翻滚角；

a_x为所述终端的x轴上的加速度分量，a_y为所述终端的y轴上的加速度分量，a_z为所述终端的z轴上的加速度分量；

m_E＝m_y×cosφ₀+m_z×sinφ₀，以及

m_N＝m_x×cosθ₀+m_y×sinφ₀×sinθ₀+m_z×cosφ₀×sinθ₀；其中，

m_x为所述终端的x轴上的磁场强度分量，m_y为所述终端的y轴上的磁场强度分量，m_z为所述终端的z轴上的磁场强度分量；

C为根据路径规划确定的所述终端位于所述初始位置的航向角。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据所述第一姿态角和所述旋转角速度，获得所述终端位于所述第K个采样点位置的第二姿态角，包括：

根据所述旋转角速度，获得所述终端位于所述第K-1个采样点位置的时刻到位于所述第K个采样点位置的时刻的时间范围内的所述终端的转角增量；

根据所述转角增量，利用四元数运动方程，获得所述第二姿态角。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据所述第K个采样点位置的地理位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的地理位置信息，包括：

根据所述第K个采样点位置的地理位置信息，获得所述第K个采样点位置的坐标位置信息，所述第K个采样点位置的坐标位置信息为以长度为单位的位置信息；

根据所述第K个采样点位置的坐标位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息，所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息为以长度为单位的位置信息；

根据所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息，获得所述第K+1个采样点位置的地理位置信息。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第二姿态角包括第二航向角、第二俯仰角和第二翻滚角；所述根据所述第K个采样点位置的坐标位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息，包括：

根据所述第K个采样点位置的坐标位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，利用如下公式，获得所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息；

$\left[\begin{array}{c}{x}_{k+1}\\ y_{k+1}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{x}_k\\ y_k\end{array}\right]+L_k*\left[\begin{array}{c}{\sin \mathrm{\ψ}}_k\\ {\cos \mathrm{\ψ}}_k\end{array}\right];$ 其中

k为大于或等于1，且小于或等于K的整数；

x_k为所述第K个采样点位置在第一坐标轴上的坐标位置分量，y_k为所述第K个采样点位置在第二坐标轴上的坐标位置分量；

x_k+1为所述第K+1个采样点位置在第一坐标轴上的坐标位置分量，y_k+1为所述第K+1个采样点位置在第二坐标轴上的坐标位置分量；

L_k为所述移动距离；

ψ_k为所述第二航向角。

本发明的另一方面，提供一种无线定位中指纹数据的获取装置，包括：

第一姿态角获取单元，用于获取终端位于第K-1个采样点位置的第一姿态角，所述终端设置在采集设备上，所述K为大于或等于1的整数；

旋转角速度获取单元，用于获取所述终端位于第K个采样点位置的旋转角速度；

第二姿态角获取单元，用于根据所述第一姿态角和所述旋转角速度，获得所述终端位于所述第K个采样点位置的第二姿态角；

移动距离获取单元，用于获取采集设备从所述第K个采样点位置移动到所述第K+1个采样点位置的移动距离；

地理位置信息获取单元，用于根据所述第K个采样点位置的地理位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的地理位置信息；

关联单元，用于关联所述第K+1个采样点位置的地理位置信息与所述第K+1个采样点位置的指纹特征，以获得指纹数据。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一姿态角包括第一航向角、第一俯仰角和第一翻滚角；若K＝1，所述第一姿态角获取单元，具体用于

获取所述终端位于初始位置的加速度分量；

获取所述终端位于所述初始位置的磁场强度分量；以及

根据所述加速度分量和所述磁场强度分量，利用如下公式，获得所述终端位于所述初始位置的第一姿态角，所述第一姿态角包括第一航向角、第一俯仰角和第一翻滚角；

其中，

ψ₀为所述第一航向角，θ₀为所述第一俯仰角，φ₀为所述第一翻滚角；

a_x为所述终端的x轴上的加速度分量，a_y为所述终端的y轴上的加速度分量，a_z为所述终端的z轴上的加速度分量；

m_E＝m_y×cosφ₀+m_z×sinφ₀，以及

m_N＝m_x×cosθ₀+m_y×sinφ₀×sinθ₀+m_z×cosφ₀×sinθ₀；其中，

m_x为所述终端的x轴上的磁场强度分量，m_y为所述终端的y轴上的磁场强度分量，m_z为所述终端的z轴上的磁场强度分量；

C为根据路径规划确定的所述终端位于所述初始位置的航向角。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第二姿态角获取单元，具体用于

根据所述旋转角速度，获得所述终端位于所述第K-1个采样点位置的时刻到位于所述第K个采样点位置的时刻的时间范围内的所述终端的转角增量；以及

根据所述转角增量，利用四元数运动方程，获得所述第二姿态角。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述地理位置信息获取单元，具体用于

根据所述第K个采样点位置的地理位置信息，获得所述第K个采样点位置的坐标位置信息，所述第K个采样点位置的坐标位置信息为以长度为单位的位置信息；

根据所述第K个采样点位置的坐标位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息，所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息为以长度为单位的位置信息；以及

根据所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息，获得所述第K+1个采样点位置的地理位置信息。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第二姿态角包括第二航向角、第二俯仰角和第二翻滚角；所述地理位置信息获取单元，具体用于

根据所述第K个采样点位置的坐标位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，利用如下公式，获得所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息；

$\left[\begin{array}{c}{x}_{k+1}\\ y_{k+1}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{x}_k\\ y_k\end{array}\right]+L_k*\left[\begin{array}{c}{\sin \mathrm{\ψ}}_k\\ {\cos \mathrm{\ψ}}_k\end{array}\right];$ 其中

k为大于或等于1，且小于或等于K的整数；

x_k为所述第K个采样点位置在第一坐标轴上的坐标位置分量，y_k为所述第K个采样点位置在第二坐标轴上的坐标位置分量；

x_k+1为所述第K+1个采样点位置在第一坐标轴上的坐标位置分量，y_k+1为所述第K+1个采样点位置在第二坐标轴上的坐标位置分量；

L_k为所述移动距离；

ψ_k为所述第二航向角。

由上述技术方案可知，本发明实施例通过获取终端位于第K-1个采样点位置的第一姿态角，所述终端设置在采集设备上，所述K为大于或等于1的整数，以及获取所述终端位于第K个采样点位置的旋转角速度，进而根据所述第一姿态角和所述旋转角速度，获得所述终端位于所述第K个采样点位置的第二姿态角，再通过获取采集设备从所述第K个采样点位置移动到所述第K+1个采样点位置的移动距离，进而根据所述第K个采样点位置的地理位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的地理位置信息，使得能够关联所述第K+1个采样点位置的地理位置信息与所述第K+1个采样点位置的指纹特征，以获得指纹数据，操作简单，而且不容易出错，从而提高了指纹数据获取的效率和可靠性的降低。

另外，采用本发明提供的技术方案，由于采集操作与关联操作无需操作人员参与，使得指纹数据的自动获取得以实现，因此，能够有效提高指纹数据获取的精确性。

另外，采用本发明提供的技术方案，由于采样点之间的时间间隔是根据采样频率所固定的，合理设置采样频率，就可以使得所采集到的地理位置信息和指纹特征的数据较为全面，因此，能够有效提高指纹数据的覆盖率。

另外，采用本发明提供的技术方案，由于若干个采集装置可以同时采集数据，因此，能够进一步有效提高指纹数据获取的效率。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的无线定位中指纹数据的获取方法的流程示意图；

图2为本发明另一实施例提供的无线定位中指纹数据的获取装置的结构示意图。

【具体实施方式】

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的技术方案，可以应用于各种移动通信网络(即无线广域网络)，例如，全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications，GSM)网络、通用分组无线业务(General Packet Radio Service，GPRS)网络、码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)网络、CDMA2000网络、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)网络、长期演进(Long Term Evolution，LTE)网络或全球微波接入互操作性(WorldInteroperability for Microwave Access，WiMAX)网络等网元。

需要说明的是，移动通信网络的无线接入设备，可以是GSM网络、GPRS网络或CDMA网络中的基站(Base Transceiver Station，BTS)，还可以是CDMA2000网络或WCDMA网络中的基站(NodeB)，还可以是LTE网络中的演进型基站(Evolved NodeB，eNB)，还可以是WiMAX网络中的接入服务网络的基站(Access Service Network Base Station，ASN BS)等网元。

本发明的技术方案，还可以应用于各种无线局域网络，例如，无线相容性认证(Wireless Fidelity，简称Wi-Fi)网络、蓝牙网络或其他无线通信网络等。

需要说明的是，无线局域网络的无线接入设备，可以是Wi-Fi网络中的Wi-Fi AP等网元。

需要说明的是，本发明实施例中所涉及的终端可以包括但不限于手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、无线手持设备、平板电脑(Tablet Computer)、个人电脑(Personal Computer，PC)等。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

图1为本发明一实施例提供的无线定位中指纹数据的获取方法的流程示意图，如图1所示。

101、获取终端位于第K-1个采样点位置的第一姿态角，所述终端设置在采集设备上，所述K为大于或等于1的整数。

102、获取所述终端位于第K个采样点位置的旋转角速度。

103、根据所述第一姿态角和所述旋转角速度，获得所述终端位于所述第K个采样点位置的第二姿态角。

104、获取采集设备从所述第K个采样点位置移动到所述第K+1个采样点位置的移动距离。

105、根据所述第K个采样点位置的地理位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的地理位置信息。

106、关联所述第K+1个采样点位置的地理位置信息与所述第K+1个采样点位置的指纹特征，以获得指纹数据。

本实施例中，101与102的执行没有固定的顺序，可以先执行101，再执行102，或者还可以先执行102，再执行101，本实施例对此不进行特别限定。

本实施例中，101～103与104的执行没有固定的顺序，可以先执行101～103，再执行104，或者还可以先执行104，再执行101～103，本实施例对此不进行特别限定。

需要说明的是，101～106的执行主体可以为位于本地终端的应用，或者还可以为位于本地终端的应用中的插件或软件开发工具包(SoftwareDevelopment Kit，SDK)等功能单元，或者还可以为位于网络侧的服务器中的挖掘引擎，或者还可以为位于网络侧的分布式系统，本实施例对此不进行特别限定。

可以理解的是，所述应用可以是安装在终端上的应用程序(nativeApp)，或者还可以是终端上的浏览器的一个网页程序(webApp)，本实施例对此不进行限定。

这样，通过获取终端位于第K-1个采样点位置的第一姿态角，所述终端设置在采集设备上，所述K为大于或等于1的整数，以及获取所述终端位于第K个采样点位置的旋转角速度，进而根据所述第一姿态角和所述旋转角速度，获得所述终端位于所述第K个采样点位置的第二姿态角，再通过获取采集设备从所述第K个采样点位置移动到所述第K+1个采样点位置的移动距离，进而根据所述第K个采样点位置的地理位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的地理位置信息，使得能够关联所述第K+1个采样点位置的地理位置信息与所述第K+1个采样点位置的指纹特征，以获得指纹数据，操作简单，而且不容易出错，从而提高了指纹数据获取的效率和可靠性的降低。

本实施例中，采集车上可以部署一个采集平台，该采集平台上可以设置两个采集装置，一个采集装置用于在采样点位置，采集指纹特征，另一个采集装置用于在采样点位置，采集终端的旋转角速度。

具体地，采集终端的旋转角速度，可以采用陀螺仪作为采集装置，安装在终端上。这样，在终端跟随采集设备移动时，陀螺仪也会随之运动，根据陀螺仪输出的旋转角速度，即可确定终端的旋转角速度。

具体地，采集指纹特征，可以采用具有与无线接入设备进行通信的功能单元的任何设备作为采集装置，本实施例对此不进行特别限定。其中，所述指纹特征，可以包括但不限于无线接入设备的标识信息和无线接入设备的信号强度值(Received Signal Strength Indication，RSSI)。例如，Wi-Fi AP的媒体访问控制(Media Access Control，MAC)地址和对应的RSSI等。

本实施例中，采集设备的轮轴设备上，还可以设置一个采集装置，用以采集轮轴设备所转动的圈数，以确定采集设备在两个相邻的采样点之间的移动距离。

具体地，采集轮轴设备所转动的圈数，可以采用码盘作为采集装置，安装在轮轴设备上。这样，在轮轴设备转动时，码盘也会随之转动，根据码盘输出信号的数量，获得采集设备在两个相邻的采样点之间的移动距离。

这样，采集设备在规划路径上移动时，各个采集装置就可以开始进行数据采集操作了。具体可以通过有线方式，或无线方式，与这些采集装置进行通信，以获取采集装置所采集的数据，以便利用这些数据，执行101～106。由于若干个采集装置可以同时采集数据，因此，能够进一步有效提高指纹数据获取的效率。

终端的姿态角，可以用于指示终端在特定位置的放置状态。一般可以定义终端的右、前、上三个方向构成右手系，绕向前的轴旋转就是横滚角，绕向右的轴旋转就是俯仰角，绕向上的轴旋转就是航向角。其中，可以将向右的轴记为终端的x轴，将向前的轴记为终端的y轴，将向上的轴记为终端的z轴。那么，航向角，可以是指终端的y轴与正北方向的夹角，其角度范围是0°～360°；俯仰角，可以是指终端的y轴与水平面的夹角，其角度范围是0°～90°；翻滚角，可以是指终端的x轴与水平面的夹角，其角度范围是0°～90°。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，所述第一姿态角可以包括但不限于第一航向角、第一俯仰角和第一翻滚角。

相应地，若K＝1，在101中，具体可以获取所述终端位于第0个采样点位置即初始位置的加速度分量，以及获取所述终端位于所述初始位置的磁场强度分量。进而，则可以根据所述加速度分量和所述磁场强度分量，利用如下公式，获得所述终端位于所述初始位置的第一姿态角即初始姿态角，所述第一姿态角包括第一航向角即初始航向角、第一俯仰角即初始俯仰角和第一翻滚角即初始翻滚角；

其中，

ψ₀为所述第一航向角，θ₀为所述第一俯仰角，φ₀为所述第一翻滚角；

a_x为所述终端的x轴上的加速度分量，a_y为所述终端的y轴上的加速度分量，a_z为所述终端的z轴上的加速度分量；

m_E＝m_y×cosφ₀+m_z×sinφ₀，以及

m_N＝m_x×cosθ₀+m_y×sinφ₀×sinθ₀+m_z×cosφ₀×sinθ₀；其中，

m_x为所述终端的x轴上的磁场强度分量，m_y为所述终端的y轴上的磁场强度分量，m_z为所述终端的z轴上的磁场强度分量；

C为根据路径规划确定的所述终端位于所述初始位置的航向角。

具体地，可以采用磁力计传感器，采集m_x和m_y。但是，由于磁力计传感器在一般环境中例如室内等，会受到周围环境例如铁制品等的影响，因此，其所采集m_x和m_y并不能保证十分精准。因此，可以进一步采用其他方式获得所述终端位于所述初始位置的初始航向角。

例如，具体可以根据路径规划，确定所述终端位于所述初始位置的航向角C，利用公式ψ₀＝C，获得所述终端位于所述初始位置的初始航向角。具体的确定方法的详细描述可以参见现有技术中的相关内容，此处不再赘述。

可以理解的是，若K＝2，在101中，具体可以将当K＝1时执行101～106的过程中，所获得的所述终端位于所述第K个(即第1个)采样点位置的第二姿态角，作为当K＝2时终端位于第K-1个(即1个)采样点位置的第一姿态角。依次类推，能够获得终端位于第K-1个采样点位置的第一姿态角。

相应地，若K＝1，在执行105所涉及的所述第1个采样点位置的地理位置信息，具体可以采用如下方式获得：

具体可以根据第0个采样点位置即初始位置的地理位置信息、所述终端位于所述初始位置的初始姿态角、以及采集设备从初始位置移动到所述第1个采样点位置的移动距离，利用如下公式，获得所述第1个采样点位置的坐标位置信息；

$\left[\begin{array}{c}{x}_1\\ y_1\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{x}_0\\ y_0\end{array}\right]+L_0*\left[\begin{array}{c}{\sin \mathrm{\ψ}}_0\\ {\cos \mathrm{\ψ}}_0\end{array}\right];$ 其中

x₀为所述第0个采样点位置在第一坐标轴上的坐标位置分量，y₀为所述第0个采样点位置在第二坐标轴上的坐标位置分量；

x₁为所述第1个采样点位置在第一坐标轴上的坐标位置分量，y₁为所述第1个采样点位置在第二坐标轴上的坐标位置分量；

L₀为所述移动距离；

ψ₀为所述初始航向角。

可以理解的是，若K＝2，在执行105所涉及的所述第K个采样点位置的地理位置信息，具体可以采用如下方式获得：

具体可以将当K＝1时执行101～106的过程中，所获得的所述第K+1个采样点位置的地理位置信息，作为当K＝2时第K个(即第2个)采样点位置的地理位置信息。依次类推，能够获得第K个采样点位置的坐标位置信息。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，在103中，具体可以根据所述旋转角速度，获得所述终端位于所述第K-1个采样点位置的时刻到位于所述第K个采样点位置的时刻的时间范围内的所述终端的转角增量。然后，则可以根据所述转角增量，利用四元数运动方程，获得所述第二姿态角。

具体地，根据所述转角增量，利用四元数运动方程，获得所述第二姿态角的详细描述可以参见现有技术中的相关内容，此处不再赘述。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，在105中，具体可以根据所述第K个采样点位置的地理位置信息，获得所述第K个采样点位置的坐标位置信息，所述第K个采样点位置的坐标位置信息为以长度为单位的位置信息。进而，则可以根据所述第K个采样点位置的坐标位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息，所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息为以长度为单位的位置信息。然后，则可以根据所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息，获得所述第K+1个采样点位置的地理位置信息。

具体地，所述第二姿态角可以包括但不限于第二航向角、第二俯仰角和第二翻滚角。

相应地，具体可以根据所述第K个采样点位置的坐标位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，利用如下公式，获得所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息；

$\left[\begin{array}{c}{x}_{k+1}\\ y_{k+1}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{x}_k\\ y_k\end{array}\right]+L_k*\left[\begin{array}{c}{\sin \mathrm{\ψ}}_k\\ {\cos \mathrm{\ψ}}_k\end{array}\right];$ 其中

k为大于或等于1，且小于或等于K的整数；

x_k为所述第K个采样点位置在第一坐标轴上的坐标位置分量，y_k为所述第K个采样点位置在第二坐标轴上的坐标位置分量；

x_k+1为所述第K+1个采样点位置在第一坐标轴上的坐标位置分量，y_k+1为所述第K+1个采样点位置在第二坐标轴上的坐标位置分量；

L_k为所述移动距离；

ψ_k为所述第二航向角。

具体地，采样点位置的地理位置信息与采样点位置的坐标位置信息之间的变换方法，具体描述可以参见现有技术中的相关内容，此处不再赘述

需要说明的是，本实施例中，采集装置所采集的数据，都是记录有时间戳信息的，用以保证时间的同步性。具体可以在每个采集装置上，部署时间服务器，用以保证每个采集装置的绝对时间的一致性。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，在106中，具体可以根据时间戳信息，关联所述第K+1个采样点位置的地理位置信息与所述第K+1个采样点位置的指纹特征，以获得指纹数据。

本实施例中，通过获取终端位于第K-1个采样点位置的第一姿态角，所述终端设置在采集设备上，所述K为大于或等于1的整数，以及获取所述终端位于第K个采样点位置的旋转角速度，进而根据所述第一姿态角和所述旋转角速度，获得所述终端位于所述第K个采样点位置的第二姿态角，再通过获取采集设备从所述第K个采样点位置移动到所述第K+1个采样点位置的移动距离，进而根据所述第K个采样点位置的地理位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的地理位置信息，使得能够关联所述第K+1个采样点位置的地理位置信息与所述第K+1个采样点位置的指纹特征，以获得指纹数据，操作简单，而且不容易出错，从而提高了指纹数据获取的效率和可靠性的降低。

另外，采用本发明提供的技术方案，由于采集操作与关联操作无需操作人员参与，使得指纹数据的自动获取得以实现，因此，能够有效提高指纹数据获取的精确性。

另外，采用本发明提供的技术方案，由于采样点之间的时间间隔是根据采样频率所固定的，合理设置采样频率，就可以使得所采集到的地理位置信息和指纹特征的数据较为全面，因此，能够有效提高指纹数据的覆盖率。

另外，采用本发明提供的技术方案，由于若干个采集装置可以同时采集数据，因此，能够进一步有效提高指纹数据获取的效率。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为根据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

图2为本发明另一实施例提供的无线定位中指纹数据的获取装置的结构示意图，如图2所示。本实施例的无线定位中指纹数据的获取装置可以包括第一姿态角获取单元21、旋转角速度获取单元22、第二姿态角获取单元23、移动距离获取单元24、地理位置信息获取单元25和关联单元26。其中，第一姿态角获取单元21，用于获取终端位于第K-1个采样点位置的第一姿态角，所述终端设置在采集设备上，所述K为大于或等于1的整数；旋转角速度获取单元22，用于获取所述终端位于第K个采样点位置的旋转角速度；第二姿态角获取单元23，用于根据所述第一姿态角和所述旋转角速度，获得所述终端位于所述第K个采样点位置的第二姿态角；移动距离获取单元24，用于获取采集设备从所述第K个采样点位置移动到所述第K+1个采样点位置的移动距离；地理位置信息获取单元25，用于根据所述第K个采样点位置的地理位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的地理位置信息；关联单元26，用于关联所述第K+1个采样点位置的地理位置信息与所述第K+1个采样点位置的指纹特征，以获得指纹数据。

需要说明的是，本实施例所提供的无线定位中指纹数据的获取装置可以为位于本地终端的应用，或者还可以为位于本地终端的应用中的插件或软件开发工具包(Software Development Kit，SDK)等功能单元，或者还可以为位于网络侧的服务器中的挖掘引擎，或者还可以为位于网络侧的分布式系统，本实施例对此不进行特别限定。

可以理解的是，所述应用可以是安装在终端上的应用程序(nativeApp)，或者还可以是终端上的浏览器的一个网页程序(webApp)，本实施例对此不进行限定。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，所述第一姿态角可以包括但不限于第一航向角、第一俯仰角和第一翻滚角。

相应地，若K＝1，所述第一姿态角获取单元21，具体可以用于获取所述终端位于初始位置的加速度分量；获取所述终端位于所述初始位置的磁场强度分量；以及根据所述加速度分量和所述磁场强度分量，利用如下公式，获得所述终端位于所述初始位置的第一姿态角，所述第一姿态角包括第一航向角、第一俯仰角和第一翻滚角；

其中，

ψ₀为所述第一航向角，θ₀为所述第一俯仰角，φ₀为所述第一翻滚角；

a_x为所述终端的x轴上的加速度分量，a_y为所述终端的y轴上的加速度分量，a_z为所述终端的z轴上的加速度分量；

m_E＝m_y×cosφ₀+m_z×sinφ₀，以及

m_N＝m_x×cosθ₀+m_y×sinφ₀×sinθ₀+m_z×cosφ₀×sinθ₀；其中，

m_x为所述终端的x轴上的磁场强度分量，m_y为所述终端的y轴上的磁场强度分量，m_z为所述终端的z轴上的磁场强度分量；

C为根据路径规划确定的所述终端位于所述初始位置的航向角。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，所述第二姿态角获取单元23，具体可以用于根据所述旋转角速度，获得所述终端位于所述第K-1个采样点位置的时刻到位于所述第K个采样点位置的时刻的时间范围内的所述终端的转角增量；以及根据所述转角增量，利用四元数运动方程，获得所述第二姿态角。

具体地，根据所述转角增量，利用四元数运动方程，获得所述第二姿态角的详细描述可以参见现有技术中的相关内容，此处不再赘述。

具体地，根据所述转角增量，利用四元数运动方程，获得所述第二姿态角的详细描述可以参见现有技术中的相关内容，此处不再赘述。

具体地，根据所述转角增量，利用四元数运动方程，获得所述第二姿态角的详细描述可以参见现有技术中的相关内容，此处不再赘述。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，所述地理位置信息获取单元25，具体可以用于根据所述第K个采样点位置的地理位置信息，获得所述第K个采样点位置的坐标位置信息，所述第K个采样点位置的坐标位置信息为以长度为单位的位置信息；根据所述第K个采样点位置的坐标位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息，所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息为以长度为单位的位置信息；以及根据所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息，获得所述第K+1个采样点位置的地理位置信息。

具体地，所述第二姿态角可以包括但不限于第二航向角、第二俯仰角和第二翻滚角。

相应地，所述地理位置信息获取单元25，具体可以用于根据所述第K个采样点位置的坐标位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，利用如下公式，获得所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息；

$\left[\begin{array}{c}{x}_{k+1}\\ y_{k+1}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{x}_k\\ y_k\end{array}\right]+L_k*\left[\begin{array}{c}{\sin \mathrm{\ψ}}_k\\ {\cos \mathrm{\ψ}}_k\end{array}\right];$ 其中

k为大于或等于1，且小于或等于K的整数；

x_k为所述第K个采样点位置在第一坐标轴上的坐标位置分量，y_k为所述第K个采样点位置在第二坐标轴上的坐标位置分量；

x_k+1为所述第K+1个采样点位置在第一坐标轴上的坐标位置分量，y_k+1为所述第K+1个采样点位置在第二坐标轴上的坐标位置分量；

L_k为所述移动距离；

ψ_k为所述第二航向角。

具体地，采样点位置的地理位置信息与采样点位置的坐标位置信息之间的变换方法，具体描述可以参见现有技术中的相关内容，此处不再赘述

需要说明的是，本实施例中，采集装置所采集的数据，都是记录有时间戳信息的，用以保证时间的同步性。具体可以在每个采集装置上，部署时间服务器，用以保证每个采集装置的绝对时间的一致性。

可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，所述关联单元26，具体可以用于根据时间戳信息，关联所述第K+1个采样点位置的地理位置信息与所述第K+1个采样点位置的指纹特征，以获得指纹数据。

需要说明的是，图1对应的实施例中方法，可以由本实施例提供的无线定位中指纹数据的获取装置实现。详细描述可以参见图1对应的实施例中的相关内容，此处不再赘述。

本实施例中，通过第一姿态角获取单元获取终端位于第K-1个采样点位置的第一姿态角，所述终端设置在采集设备上，所述K为大于或等于1的整数，以及旋转角速度获取单元获取所述终端位于第K个采样点位置的旋转角速度，进而由第二姿态角获取单元根据所述第一姿态角和所述旋转角速度，获得所述终端位于所述第K个采样点位置的第二姿态角，再通过移动距离获取单元获取采集设备从所述第K个采样点位置移动到所述第K+1个采样点位置的移动距离，进而由地理位置信息获取单元根据所述第K个采样点位置的地理位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的地理位置信息，使得关联单元能够关联所述第K+1个采样点位置的地理位置信息与所述第K+1个采样点位置的指纹特征，以获得指纹数据，操作简单，而且不容易出错，从而提高了指纹数据获取的效率和可靠性的降低。

另外，采用本发明提供的技术方案，由于采集操作与关联操作无需操作人员参与，使得指纹数据的自动获取得以实现，因此，能够有效提高指纹数据获取的精确性。

另外，采用本发明提供的技术方案，由于采样点之间的时间间隔是根据采样频率所固定的，合理设置采样频率，就可以使得所采集到的地理位置信息和指纹特征的数据较为全面，因此，能够有效提高指纹数据的覆盖率。

另外，采用本发明提供的技术方案，由于若干个采集装置可以同时采集数据，因此，能够进一步有效提高指纹数据获取的效率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种无线定位中指纹数据的获取方法，其特征在于，包括：

获取终端位于第K-1个采样点位置的第一姿态角，所述终端设置在采集设备上，所述K为大于或等于1的整数；

获取所述终端位于第K个采样点位置的旋转角速度；

根据所述第一姿态角和所述旋转角速度，获得所述终端位于所述第K个采样点位置的第二姿态角；

获取采集设备从所述第K个采样点位置移动到所述第K+1个采样点位置的移动距离；

根据所述第K个采样点位置的地理位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的地理位置信息；

关联所述第K+1个采样点位置的地理位置信息与所述第K+1个采样点位置的指纹特征，以获得指纹数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一姿态角包括第一航向角、第一俯仰角和第一翻滚角；若K＝1，所述获取终端位于第K-1个采样点位置的第一姿态角，包括：

获取所述终端位于初始位置的加速度分量；

获取所述终端位于所述初始位置的磁场强度分量；

根据所述加速度分量和所述磁场强度分量，利用如下公式，获得所述终端位于所述初始位置的第一姿态角，所述第一姿态角包括第一航向角、第一俯仰角和第一翻滚角；

其中，

ψ₀为所述第一航向角，θ₀为所述第一俯仰角，φ₀为所述第一翻滚角；

a_x为所述终端的x轴上的加速度分量，a_y为所述终端的y轴上的加速度分量，a_z为所述终端的z轴上的加速度分量；

m_E＝m_y×cosφ₀+m_z×sinφ₀，以及

m_N＝m_x×cosθ₀+m_y×sinφ₀×sinθ₀+m_z×cosφ₀×sinθ₀；其中，

m_x为所述终端的x轴上的磁场强度分量，m_y为所述终端的y轴上的磁场强度分量，m_z为所述终端的z轴上的磁场强度分量；

C为根据路径规划确定的所述终端位于所述初始位置的航向角。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一姿态角和所述旋转角速度，获得所述终端位于所述第K个采样点位置的第二姿态角，包括：

根据所述旋转角速度，获得所述终端位于所述第K-1个采样点位置的时刻到位于所述第K个采样点位置的时刻的时间范围内的所述终端的转角增量；

根据所述转角增量，利用四元数运动方程，获得所述第二姿态角。

4.根据权利要求1～3任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述根据所述第K个采样点位置的地理位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的地理位置信息，包括：

根据所述第K个采样点位置的地理位置信息，获得所述第K个采样点位置的坐标位置信息，所述第K个采样点位置的坐标位置信息为以长度为单位的位置信息；

根据所述第K个采样点位置的坐标位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息，所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息为以长度为单位的位置信息；

根据所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息，获得所述第K+1个采样点位置的地理位置信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二姿态角包括第二航向角、第二俯仰角和第二翻滚角；所述根据所述第K个采样点位置的坐标位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息，包括：

根据所述第K个采样点位置的坐标位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，利用如下公式，获得所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息；

$\left[\begin{array}{c}{x}_{k+1}\\ y_{k+1}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{x}_k\\ y_k\end{array}\right]+L_k*\left[\begin{array}{c}{\sin \mathrm{\ψ}}_k\\ {\cos \mathrm{\ψ}}_k\end{array}\right];$ 其中

k为大于或等于1，且小于或等于K的整数；

x_k为所述第K个采样点位置在第一坐标轴上的坐标位置分量，y_k为所述第K个采样点位置在第二坐标轴上的坐标位置分量；

x_k+1为所述第K+1个采样点位置在第一坐标轴上的坐标位置分量，y_k+1为所述第K+1个采样点位置在第二坐标轴上的坐标位置分量；

L_k为所述移动距离；

ψ_k为所述第二航向角。

6.一种无线定位中指纹数据的获取装置，其特征在于，包括：

第一姿态角获取单元，用于获取终端位于第K-1个采样点位置的第一姿态角，所述终端设置在采集设备上，所述K为大于或等于1的整数；

旋转角速度获取单元，用于获取所述终端位于第K个采样点位置的旋转角速度；

第二姿态角获取单元，用于根据所述第一姿态角和所述旋转角速度，获得所述终端位于所述第K个采样点位置的第二姿态角；

移动距离获取单元，用于获取采集设备从所述第K个采样点位置移动到所述第K+1个采样点位置的移动距离；

地理位置信息获取单元，用于根据所述第K个采样点位置的地理位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的地理位置信息；

关联单元，用于关联所述第K+1个采样点位置的地理位置信息与所述第K+1个采样点位置的指纹特征，以获得指纹数据。

7.根据权利要求6所述的装置方法，其特征在于，所述第一姿态角包括第一航向角、第一俯仰角和第一翻滚角；若K＝1，所述第一姿态角获取单元，具体用于

获取所述终端位于初始位置的加速度分量；

获取所述终端位于所述初始位置的磁场强度分量；以及

根据所述加速度分量和所述磁场强度分量，利用如下公式，获得所述终端位于所述初始位置的第一姿态角，所述第一姿态角包括第一航向角、第一俯仰角和第一翻滚角；

其中，

ψ₀为所述第一航向角，θ₀为所述第一俯仰角，φ₀为所述第一翻滚角；

a_x为所述终端的x轴上的加速度分量，a_y为所述终端的y轴上的加速度分量，a_z为所述终端的z轴上的加速度分量；

m_E＝m_y×cosφ₀+m_z×sinφ₀，以及

m_N＝m_x×cosθ₀+m_y×sinφ₀×sinθ₀+m_z×cosφ₀×sinθ₀；其中，

m_x为所述终端的x轴上的磁场强度分量，m_y为所述终端的y轴上的磁场强度分量，m_z为所述终端的z轴上的磁场强度分量；

C为根据路径规划确定的所述终端位于所述初始位置的航向角。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二姿态角获取单元，具体用于

根据所述旋转角速度，获得所述终端位于所述第K-1个采样点位置的时刻到位于所述第K个采样点位置的时刻的时间范围内的所述终端的转角增量；以及

根据所述转角增量，利用四元数运动方程，获得所述第二姿态角。

9.根据权利要求6～8任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述地理位置信息获取单元，具体用于

根据所述第K个采样点位置的地理位置信息，获得所述第K个采样点位置的坐标位置信息，所述第K个采样点位置的坐标位置信息为以长度为单位的位置信息；

根据所述第K个采样点位置的坐标位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，获得所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息，所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息为以长度为单位的位置信息；以及

根据所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息，获得所述第K+1个采样点位置的地理位置信息。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二姿态角包括第二航向角、第二俯仰角和第二翻滚角；所述地理位置信息获取单元，具体用于

根据所述第K个采样点位置的坐标位置信息、所述第二姿态角和所述移动距离，利用如下公式，获得所述第K+1个采样点位置的坐标位置信息；

$\left[\begin{array}{c}{x}_{k+1}\\ y_{k+1}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{x}_k\\ y_k\end{array}\right]+L_k*\left[\begin{array}{c}{\sin \mathrm{\ψ}}_k\\ {\cos \mathrm{\ψ}}_k\end{array}\right];$ 其中

k为大于或等于1，且小于或等于K的整数；

x_k为所述第K个采样点位置在第一坐标轴上的坐标位置分量，y_k为所述第K个采样点位置在第二坐标轴上的坐标位置分量；

x_k+1为所述第K+1个采样点位置在第一坐标轴上的坐标位置分量，y_k+1为所述第K+1个采样点位置在第二坐标轴上的坐标位置分量；

L_k为所述移动距离；

ψ_k为所述第二航向角。