CN106840162A - 基于惯导的室内路径匹配方法 - Google Patents

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孔繁司
李鹏程
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • G01C21/206—Instruments for performing navigational calculations specially adapted for indoor navigation

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Abstract

本发明公开了一种基于惯导的室内路径匹配方法，包括：1）根据输入的路径初始化算法参数；2）根据距离计算当前位置所在路径以及与路径的夹角；3）对方向角进行修正，归算到路径方向上；4）当拐弯并侦测到路径ID变化的时候，根据路径长度和惯导在这段路径上的累计距离更新惯导的比例尺；5）利用夹角和比例尺纠正步长的方向和大小并加到上次的位置或者拐角上更新位置；6）输出当前位置。本发明将惯导步长累加修正到蓝牙定位结果上，可以显著的降低蓝牙标签布置的密度，降低实施成本，同时不降低定位的精度，有利用室内定位实施的推广应用。

Description

基于惯导的室内路径匹配方法
技术领域
本发明涉及一种室内定位方法，具体为一种基于惯导的室内路径匹配定位方法。
背景技术
随着移动通信技术的快速发展与智能手机的日益普及，越来越多基于位置信息的
服务进入了实际生活和生产。被广泛应用的全球定位系统(GPS)及蜂窝网定位等技术能在室外环境下实现较高精度的定位，但在室内常常面临无线信号衰减、定位精度下降等问题。
为满足人们对于室内定位的需求，出现了众多室内定位技术，包括WIFI、蓝牙、地磁、可见光、惯导等等，这些技术各有特点，应用环境也不相同。
步行惯性定位是一种用于无基础设施室内定位中的新技术，但累积误差效应限制了它的使用范围。
而现有的蓝牙定位技术，需要在定位区域内布置蓝牙标签，且定位精度跟蓝牙的布置密度成正比，要达到定位精度在3米左右需大量的布置蓝牙，通常3米精度的蓝牙布置密度为50米一个，定位实施成本较高。
为了解决现有技术定位实施成本高的问题，本发明人利用惯导和蓝牙技术进行室内路径的匹配，可以很好的降低实施的成本，同时不影响定位的精度。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种基于惯导的室内路径匹配定位方法，利用已知的路径数据和计步器数据做地图的路径匹配，解决大范围少量部署点下定位导航的问题。
本发明的目的是通过如下的技术方案实现的。
一种基于惯导的室内路径匹配方法，包括：
1）根据输入的路径初始化算法参数；
2）根据距离计算当前位置所在路径以及与路径的夹角；
3）对方向角进行修正，归算到路径方向上；
4）当拐弯并侦测到路径ID变化的时候，根据路径长度和惯导在这段路径上的累计距离更新惯导的比例尺；
5）利用夹角和比例尺纠正步长的方向和大小并加到上次的位置或者拐角上更新位置；
6）输出当前位置。
所述步骤1）中的参数包括计步器步数、方向角差值、比例尺、初始定位点、道路信息。
所述步骤2）中如果距离小于8米且夹角小于45度，则判断在当前路径上，否则认为道路发生变化。
判断当前不在路径上，则利用平均夹角估算方向，纠正每步的步长和方向。
在当前路径时，则实时更新平均夹角值和当前方向，累加步长的dx和dy，计算路径和路径方向上的累计步长。
如果路径ID改变则计算拐角位置，并将垂直道路方向的剩下的dx和dy加到累计步长上，计算路径上和路径方向上的累计步长，更新惯导比例尺，纠正每步的步长和方向，更新位置信息，得出当前的位置。
将惯导步长累加修正到蓝牙定位结果上，可以显著的降低蓝牙标签布置的密度，降低实施成本，同时不降低定位的精度，有利用室内定位实施的推广应用。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明进一步进行说明和描述
图1为本发明路径匹配的流程图；
图2为本发明一实施例场景中惯导步长计算结果图；
图3为图2实施例场景中将惯导步长累加到蓝牙定位场景效果图。
图3中：A-计步器结果，B-匹配结果，C-预设路径。
具体实施方式
如图1所示，一种基于惯导的室内路径匹配方法，包括：
1）根据输入的路径初始化算法参数；
2）根据距离计算当前位置所在路径以及与路径的夹角；
3）对方向角进行修正，归算到路径方向上；
4）当拐弯并侦测到路径ID变化的时候，根据路径长度和惯导在这段路径上的累计距离更新惯导的比例尺；
5）利用夹角和比例尺纠正步长的方向和大小并加到上次的位置或拐角上更新位置；
6）输出当前位置。
所述步骤1）中的参数包括计步器步数、方向角差值、比例尺、初始定位点、道路信息。
所述步骤2）根据距离计算当前位置所在路径以及与路径的夹角；计算与道路的距离和夹角，用来判断是否在当前路径上，如果距离小于8米且夹角小于45度，则判断在当前路径上，否则认为道路发生变化。
判断当前不在路径上，则利用平均夹角估算方向，纠正每步的步长和方向。
在当前路径时，则实时更新平均夹角值和当前方向，累加步长的dx和dy，计算路径和路径方向上的累计步长。
如果路径ID改变则计算拐角位置，并将垂直道路方向的剩下的dx和dy加到累计步长上，计算路径上和路径方向上的累计步长，更新惯导比例尺，纠正每步的步长和方向，更新位置信息，得出当前的位置。
如果拐角没有发生变化，则计步器比例尺以1计算。
如图2所示，我们选取一个地下停车场为应用场景，场景内设置有蓝牙，直线为行走路径，手持移动设备沿图中左上角的矩形路径行走，运用惯导记录下行走的轨迹。
1人手持移动端设备沿图2中左上角的矩形预设路径C行走，进行惯导步长与蓝牙定位匹配效果验证，记录下惯导定位的计步器结果A，我们记录选取140个定位结果进行匹配，记录下匹配结果B，如图3所示，通过匹配可以实现在降低蓝牙布置密度的情况下实现室内高精度定位。
经统计，140个定位点的定位误差在3米内，平均误差在2.5m。
利用惯导和蓝牙室内定位技术的结合，弥补各自的缺陷，实现在500-1000平米布置一个蓝牙的情况下，满足室内定位的要求。
本发明根据当前位置和前进方向与道路的距离和夹角，判断位于哪条道路上并纠正前进方向，在此过程中不断估计计步器与道路的偏角（平均值），以便没有道路信息的时候可以用估计的偏角纠正方向，如果当前位置离路径太远则会被拉回路径，当用户拐过两个弯角的时候，会根据走过路径的长度和累计的步长对步长做一个纠正。
以上实施例用以说明本发明，而并非限制本发明，任何对本发明的等同修改或替换均、修饰而不脱离本发明精神范围的涵盖在本发明的权利要求之内。

Claims (6)

1.一种基于惯导的室内路径匹配方法，包括：
1）根据输入的路径初始化算法参数；
2）根据距离计算当前位置所在路径以及与路径的夹角；
3）对方向角进行修正，归算到路径方向上；
4）当拐弯并侦测到路径ID变化的时候，根据路径长度和惯导在这段路径上的累计距离更新惯导的比例尺；
5）利用夹角和比例尺纠正步长的方向和大小并加到上次的位置或者拐角上更新位置；
6）输出当前位置。
2.根据权利要求1所述的一种基于惯导的室内路径匹配方法，其特征在于，所述步骤1）中的参数包括计步器步数、方向角差值、比例尺、初始定位点、道路信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于惯导的室内路径匹配方法，其特征在于，所述步骤2）中如果距离小于8米且夹角小于45度，则判断在当前路径上，否则认为道路发生变化。
4.根据权利要求3所述的一种基于惯导的室内路径匹配方法，其特征在于，判断当前不在路径上，则利用平均夹角估算方向，纠正每步的步长和方向。
5.根据权利要求1所述的一种基于惯导的室内路径匹配方法，其特征在于， 在当前路径时，则实时更新平均夹角值和当前方向，累加步长的dx和dy，计算路径和路径方向上的累计步长。
6.根据权利要求1所述的一种基于惯导的室内路径匹配方法，其特征在于，如果路径ID改变则计算拐角位置，并将垂直道路方向的剩下的dx和dy加到累计步长上，计算路径上和路径方向上的累计步长，更新惯导比例尺，纠正每步的步长和方向，更新位置信息，得出当前的位置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108106630A (zh) * 2017-12-08 2018-06-01 北京理工大学 一种行人导航的二维人体里程计及里程计算方法
CN109668565A (zh) * 2017-10-17 2019-04-23 腾讯科技（深圳）有限公司 目标对象的定位方法和装置
CN113188546A (zh) * 2021-04-30 2021-07-30 成都市微泊科技有限公司 基于图像识别与人行航位推算的室内定位导航方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102419180A (zh) * 2011-09-02 2012-04-18 无锡智感星际科技有限公司 一种基于惯性导航系统和wifi的室内定位方法
US20140379256A1 (en) * 2013-05-02 2014-12-25 The Johns Hopkins University Mapping and Positioning System
CN104864871A (zh) * 2015-05-27 2015-08-26 重庆大学 一种基于移动终端惯性导航的室内定位和路径引导方法
CN105004340A (zh) * 2015-07-14 2015-10-28 沈向东 结合惯性导航技术和指纹定位技术的定位误差修正方法
CN105588566A (zh) * 2016-01-08 2016-05-18 重庆邮电大学 一种基于蓝牙与mems融合的室内定位系统及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102419180A (zh) * 2011-09-02 2012-04-18 无锡智感星际科技有限公司 一种基于惯性导航系统和wifi的室内定位方法
US20140379256A1 (en) * 2013-05-02 2014-12-25 The Johns Hopkins University Mapping and Positioning System
CN104864871A (zh) * 2015-05-27 2015-08-26 重庆大学 一种基于移动终端惯性导航的室内定位和路径引导方法
CN105004340A (zh) * 2015-07-14 2015-10-28 沈向东 结合惯性导航技术和指纹定位技术的定位误差修正方法
CN105588566A (zh) * 2016-01-08 2016-05-18 重庆邮电大学 一种基于蓝牙与mems融合的室内定位系统及方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109668565A (zh) * 2017-10-17 2019-04-23 腾讯科技（深圳）有限公司 目标对象的定位方法和装置
CN109668565B (zh) * 2017-10-17 2022-03-25 腾讯科技（深圳）有限公司 目标对象的定位方法和装置
CN108106630A (zh) * 2017-12-08 2018-06-01 北京理工大学 一种行人导航的二维人体里程计及里程计算方法
CN108106630B (zh) * 2017-12-08 2020-11-06 北京理工大学 一种行人导航的二维人体里程计及里程计算方法
CN113188546A (zh) * 2021-04-30 2021-07-30 成都市微泊科技有限公司 基于图像识别与人行航位推算的室内定位导航方法

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