CN113038367B - 基于5g技术的非暴露空间快速定位方法、装置及设备 - Google Patents

基于5g技术的非暴露空间快速定位方法、装置及设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于5G技术的非暴露空间快速定位方法、装置及设备。该方法包括：在检测到GPS信号的衰减程度达到预设阈值时，选取目标5G基站，获取初始位置坐标；向目标5G基站发送定位请求，接收反馈的第一距离信息；接收第一信号源和第二信号源发出的信号，根据对应的接收功率确定当前楼层，确定目标定位信号源；向目标定位信号源发送定位请求，接收反馈的第二距离信息；根据第一距离信息和第二距离信息确定估计位置坐标；根据初始位置坐标从估计位置坐标中选取当前位置坐标；将当前位置坐标和当前楼层作为当前定位位置。通过高度定位和平面定位，实现非暴露空间内高精度定位，解决了GPS在非暴露空间内无法精确定位的问题。

Description

基于5G技术的非暴露空间快速定位方法、装置及设备
技术领域
本发明涉及5G定位技术领域，尤其涉及一种基于5G技术的非暴露空间快速定位方法、装置及设备。
背景技术
定位服务在商用和民用领域里起到了重要作用，并且应用越来越广泛。人们通过智能终端与智能应用进行日常社交活动时，对于位置信息的交流日渐频繁。最常见的定位服务系统即全球定位系统(Global Positioning System，GPS)。然而，在非暴露空间内由于墙和障碍物的阻隔，GPS在非暴露空间内无法获取稳定的卫星信号，因而无法精确的定位，甚至会失效。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于5G技术的非暴露空间快速定位方法、装置及设备，旨在解决GPS在非暴露空间内无法精确定位的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于5G技术的非暴露空间快速定位方法，所述方法包括以下步骤：
在检测到GPS信号的衰减程度达到预设阈值时，根据预设选取策略选取目标5G基站，并获取所述GPS信号衰减时对应的初始位置坐标；
向所述目标5G基站发送定位请求，并接收所述目标5G基站反馈的第一距离信息；
接收第一信号源以及第二信号源发出的信号，确定第一接收功率以及第二接收功率；
根据所述第一接收功率以及第二接收功率确定当前楼层，并根据所述当前楼层确定目标定位信号源；
向目标定位信号源发送定位请求，并接收所述目标定位信号源反馈的第二距离信息；
根据所述第一距离信息以及所述第二距离信息确定多个估计位置坐标；
根据所述初始位置坐标从所述多个估计位置坐标中选取当前位置坐标；
将所述当前位置坐标以及所述当前楼层作为当前定位位置。
可选地，所述根据所述初始位置坐标从所述多个估计位置坐标中选取当前位置坐标，包括：
根据所述初始位置坐标从所述多个位置坐标中选取距离所述初始位置坐标最近的目标坐标；
将所述目标坐标作为当前位置坐标。
可选地，所述在检测到GPS信号的衰减程度达到预设阈值时，根据预设选取策略选取目标5G基站，并获取所述GPS信号衰减时对应的初始位置坐标之后，所述方法还包括：
获取所述GPS信号衰减时对应的移动方向；
相应地，所述根据所述初始位置坐标从所述多个估计位置坐标中选取当前位置坐标，包括：
根据所述初始位置坐标从所述多个位置坐标中选取距离所述初始位置坐标最近的目标坐标；
在所述目标坐标为多个时，根据所述移动方向从所述目标坐标中选择匹配的位置坐标作为当前位置坐标。
可选地，所述根据所述第一接收功率以及第二接收功率确定当前楼层，包括：
获取所述第一信号源对应的第一楼层信息以及第一发送功率；
获取所述第二信号源对应的第二楼层信息以及第二发送功率；
根据所述第一接收功率以及所述第一发送功率确定第一估计衰减楼层数；
根据所述第二接收功率以及所述第二发送功率确定第二估计衰减楼层数；
根据所述第一楼层信息、所述第一估计衰减楼层数以及预设楼层误差确定第一当前楼层范围；
根据所述第二楼层信息、所述第二估计衰减楼层数以及所述预设楼层误差确定第二当前楼层范围；
根据所述第一当前楼层范围以及所述第二当前楼层范围确定当前楼层。
可选地，所述将所述当前位置坐标以及所述当前楼层作为当前定位位置之后，所述方法还包括：
向云端服务器发送地图调用请求，并接收所述云端服务器基于所述地图调用请求反馈的三维地图；
根据所述当前楼层在所述三维地图中展示所述当前定位位置。
可选地，所述根据所述当前楼层在所述三维地图中展示所述当前定位位置之后，所述方法还包括：
在预设时间后，再次向所述目标5G基站发送定位请求，并接收所述目标5G基站反馈的第三距离信息；
向所述目标定位信号源发送定位请求，并接收所述目标定位信号源反馈的第四距离信息；
根据所述第三距离信息以及所述第四距离信息确定多个估计坐标；
根据所述当前位置坐标从所述多个估计坐标中选取目标位置坐标；
将所述目标位置坐标在所述三维地图上展示。
可选地，所述根据所述当前位置坐标从所述多个估计坐标中选取目标位置坐标之后，所述方法还包括：
获取所述预设时间内的移动距离以及移动轨迹；
根据所述当前位置坐标、所述移动距离以及以及移动轨迹对所述目标位置坐标进行调整，得到调整后的目标位置坐标；
根据所述调整后的目标位置坐标执行将所述目标位置坐标在所述三维地图上展示的步骤。
可选地，所述向目标定位信号源发送定位请求，并接收所述目标定位信号源反馈的第二距离信息之后，所述方法还包括：
在检测到所述目标定位信号源反馈的信号的衰减程度达到预设程度时，执行接收第一信号源以及第二信号源发出的信号，确定第一接收功率以及第二接收功率的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于5G技术的非暴露空间快速定位装置，所述基于5G技术的非暴露空间快速定位装置包括：
检测模块，用于在检测到GPS信号的衰减程度达到预设阈值时，根据预设选取策略选取目标5G基站，并获取所述GPS信号衰减时对应的初始位置坐标；
定位模块，用于向所述目标5G基站发送定位请求，并接收所述目标5G基站反馈的第一距离信息；
确定模块，用于接收第一信号源以及第二信号源发出的信号，确定第一接收功率以及第二接收功率；
所述确定模块，还用于根据所述第一接收功率以及第二接收功率确定当前楼层，并根据所述当前楼层确定目标定位信号源；
所述定位模块，还用于向目标定位信号源发送定位请求，并接收所述目标定位信号源反馈的第二距离信息；
所述确定模块，还用于根据所述第一距离信息以及所述第二距离信息确定多个估计位置坐标；
选取模块，用于根据所述初始位置坐标从所述多个估计位置坐标中选取当前位置坐标；
所述定位模块，还用于将所述当前位置坐标以及所述当前楼层作为当前定位位置。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于5G技术的非暴露空间快速定位设备，所述基于5G技术的非暴露空间快速定位设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于5G技术的非暴露空间快速定位程序，所述基于5G技术的非暴露空间快速定位程序配置为实现如上文所述的基于5G技术的非暴露空间快速定位方法的步骤。
本发明通过在检测到GPS信号的衰减程度达到预设阈值时，根据预设选取策略选取目标5G基站，并获取GPS信号衰减时对应的初始位置坐标；向目标5G基站发送定位请求，并接收目标5G基站反馈的第一距离信息；接收第一信号源以及第二信号源发出的信号，确定第一接收功率以及第二接收功率；根据第一接收功率以及第二接收功率确定当前楼层，并根据当前楼层确定目标定位信号源；向目标定位信号源发送定位请求，并接收目标定位信号源反馈的第二距离信息；根据第一距离信息以及第二距离信息确定多个估计位置坐标；根据初始位置坐标从多个估计位置坐标中选取当前位置坐标；将当前位置坐标以及当前楼层作为当前定位位置。通过上述方式，根据接收到的两个信号源的功率进行高度定位，确定对应的当前楼层，根据5G基站以及定位信号源进行平面位置估计，然后通过初始位置坐标对估计的平面位置进行选取，从而得到最终的当前位置坐标，实现了非暴露空间内高精度定位，并且进行了高度上的定位，在非暴露空间内未使用GPS信号进行定位，解决了GPS在非暴露空间内无法精确定位的问题。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的基于5G技术的非暴露空间快速定位设备的结构示意图；
图2为本发明基于5G技术的非暴露空间快速定位方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明基于5G技术的非暴露空间快速定位方法一实施例的设备布局示意图；
图4为本发明基于5G技术的非暴露空间快速定位方法一实施例的定位过程示意图；
图5为本发明基于5G技术的非暴露空间快速定位方法第二实施例的流程示意图；
图6为本发明基于5G技术的非暴露空间快速定位方法第二实施例的流程示意图；
图7为本发明基于5G技术的非暴露空间快速定位装置第一实施例的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的基于5G技术的非暴露空间快速定位设备结构示意图。
如图1所示，该基于5G技术的非暴露空间快速定位设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity，WI-FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-VolatileMemory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对基于5G技术的非暴露空间快速定位设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及基于5G技术的非暴露空间快速定位程序。
在图1所示的基于5G技术的非暴露空间快速定位设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明基于5G技术的非暴露空间快速定位设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在基于5G技术的非暴露空间快速定位设备中，所述基于5G技术的非暴露空间快速定位设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的基于5G技术的非暴露空间快速定位程序，并执行本发明实施例提供的基于5G技术的非暴露空间快速定位方法。
本发明实施例提供了一种基于5G技术的非暴露空间快速定位方法，参照图2，图2为本发明基于5G技术的非暴露空间快速定位方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中，所述基于5G技术的非暴露空间快速定位方法包括以下步骤：
步骤S10：在检测到GPS信号的衰减程度达到预设阈值时，根据预设选取策略选取目标5G基站，并获取所述GPS信号衰减时对应的初始位置坐标。
可以理解的是，本实施例的执行主体为基于5G技术的非暴露空间快速定位设备，所述基于5G技术的非暴露空间快速定位设备可以为智能手表、手机以及平板等移动终端，也可以为另外设置的具备相同或相似功能的设备，本实施例以手机为例进行说明。
需要说明的是，在用户手持手机进入商场、室内以及地铁等非暴露空间内时，GPS信号会发生衰减，用户在通过手机GPS进行导航时，实时进行信号交互，此时，手机对GPS信号的强弱进行监控，在检测到GPS信号发生一定程度的衰减时，判定用户进入非暴露空间。预设阈值可以由实验标定确定，例如，实验员手持手机进入5层高的大楼，检测衰减程度为A，实验员手持手机进入地铁，检测衰减程度为B，衰减程度A轻于衰减程度B，设置预设阈值为A，在检测到衰减程度强于A时，执行根据预设选取策略选取目标5G基站，并获取所述GPS信号衰减时对应的初始位置坐标的步骤。
可以理解的时，5G基站为5G网络的核心设备，提供无线覆盖，实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。由于5G信号传播过程中的衰减大，因此，本实施例通过预设选取策略选择衰减小的5G信号，具体过程可以为根据初始位置坐标确定当前区域，从预设存储空间中调用与所述当前区域对应的5G基站标识信息，根据所述5G基站标识信息确定目标5G基站。相应地，步骤S20之前，所述方法还包括：根据5G基站对区域进行划分，将区域以及5G基站标识信息一一对应存储在预设存储区域内。
需要说明的是，获取GPS信号衰减时对应的初始位置坐标的过程可以为在检测到GPS信号的衰减程度达到预设阈值时，对当前时刻对应的位置坐标进行标记。获取GPS信号衰减时对应的初始位置坐标的过程还可以为用户在使用手机GPS进行导航或者定位时，手机将获取到的坐标位置存储在历史记录中，在检测到GPS信号的衰减程度达到预设阈值时，确定GPS信号衰减时对应的时刻，根据时刻从历史记录中调用初始位置坐标。
步骤S20：向所述目标5G基站发送定位请求，并接收所述目标5G基站反馈的第一距离信息。
可以理解的是，将目标5G基站作为一个锚点，确定锚点与当前定位点之间的第一距离信息。目标5G基站的位置坐标可以提前录入在预设存储区域内，根据目标5G基站的标识信息调用对应的位置坐标，从而对当前定位点的位置坐标有初步的确定，为与目标5G基站的位置坐标的距离信息为第一距离信息的位置。
步骤S30：接收第一信号源以及第二信号源发出的信号，确定第一接收功率以及第二接收功率。
需要说明的是，参考图3，图3为本发明基于5G技术的非暴露空间快速定位方法一实施例的设备布局示意图，在楼层低的情况下，第一信号源安装于最顶层，第二信号源安装于最底层，在楼层高的情况下，第一信号源以及安装于中间偏上层，第二信号源安装于中间偏下层。第一信号源以及第二信号源可以为WiFi路由器，也可以为蓝牙。
可以理解的是，手机在接收到第一信号源以及第二信号源发出的信号时，对信号的接收功率进行检测，从而得到第一信号源对应的第一接收功率以及第二信号源对应的第二接收功率。
步骤S40：根据所述第一接收功率以及第二接收功率确定当前楼层，并根据所述当前楼层确定目标定位信号源。
需要说明的是，第一信号源以及第二信号源可以设置相同的发射功率，手机的预设存储区域内存储有发射功率，手机在确定第一接收功率以及第二接收功率时，根据发射功率对信号衰减程度进行估计，从而确定当前楼层。另一种方式为，预设存储区域内存储有楼层对应的两个接收功率范围，根据第一接收功率以及第二接收功率进行匹配，从而确定当前楼层。
可理解的是，参照图3，对于多楼层场地，由于定位信号源的信号在楼层间信号衰减过大，可以设置每层一个定位信号源，也可以设置三层共用一个定位信号源。在确定当前楼层时，进一步可以确定当前楼层所对应的定位信号源，即为目标定位信号源。具体方式也可以为预先在手机中存储有楼层与定位信号源之间的对应关系，在确定当前楼层时，根据对应关系查找到对应的目标定位信号源。
步骤S50：向目标定位信号源发送定位请求，并接收所述目标定位信号源反馈的第二距离信息。
需要说明的是，目标定位信号源可以为蓝牙、路由器和超声波信号源，本实施例对此不加以限制。将目标定位信号源作为一个锚点，确定锚点与当前定位点之间的第二距离信息。目标定位信号源的位置坐标可以提前录入在预设存储区域内，根据目标定位信号源的标识信息调用对应的位置坐标，从而为当前定位点的位置坐标提供另一个定位依据：与目标定位信号源的位置坐标的距离信息为第二距离信息的位置。
进一步地，为了避免用户在定位时发生楼层跨越，造成定位误差，所述步骤S50之后，所述方法还包括：
在检测到所述目标定位信号源反馈的信号的衰减程度达到预设程度时，执行步骤S30。
需要说明的是，预设程度可以由实验标定确定，存储在预设存储区域内，在检测到目标定位信号源反馈的信号发生较大衰减，信号不稳定时，重新根据第一信号源以及第二信号源信号的接收功率确定当前楼层，从而调整到合适的目标定位信号源。
步骤S60：根据所述第一距离信息以及所述第二距离信息确定多个估计位置坐标。
应当理解的是，参照图4，图4为本发明基于5G技术的非暴露空间快速定位方法一实施例的定位过程示意图，以目标5G基站为圆心第一距离信息为半径的圆，以及以目标定位信号源为圆心第二距离信息为半径的圆相交于一点或者两点，大部分情况下为两点，在具体实现中，将两个相交点对应的估计位置坐标作为估计位置坐标。另外，在两个估计位置坐标之间的距离较小时，可以将两点连线的中心点也作为估计位置坐标。
步骤S70：根据所述初始位置坐标从所述多个估计位置坐标中选取当前位置坐标。
需要说明的是，可以根据与初始位置坐标之间的距离进行选取，也可以根据大数据处理确定从初始位置坐标去往多个估计位置坐标的可能性，通过可能性进行选取。例如，确定的多个估计位置坐标为两个，其中一个为障碍物，最后一个为室内可能性大的位置，从而确定最后一个位置坐标为当前位置坐标。
具体地，为了得到当前位置坐标，所述步骤S70，包括：根据所述初始位置坐标从所述多个位置坐标中选取距离所述初始位置坐标最近的目标坐标；将所述目标坐标作为当前位置坐标。
需要说明的是，本实施例考虑的是连续定位，GPS信号发生衰减后，快速切换至非暴露空间定位模式，GPS信号定位的初始位置坐标是准确的，因此，在短时间内的位移过后，当前位置坐标与初始位置坐标之间的距离不大，因此，根据与初始位置坐标之间的距离选取最近的位置坐标作为当前位置坐标。
进一步地，为了确定更准确的当前位置坐标，避免初始位置坐标与多个位置坐标的距离相同，步骤S10之后，所述方法还包括：获取所述GPS信号衰减时对应的移动方向；相应地，所述步骤S70，包括：根据所述初始位置坐标从所述多个位置坐标中选取距离所述初始位置坐标最近的目标坐标；在所述目标坐标为多个时，根据所述移动方向从所述目标坐标中选择匹配的位置坐标作为当前位置坐标。
需要说明的是，在实际情况中，存在初始位置坐标与多个估计位置坐标的距离相同或者相似的情况，此时，可以通过GPS信号衰弱时的移动方向进行判断，以初始位置坐标为参考，以移动方向为0角度参考线，以预设角度进行上下扩展，确定扇形范围，选取在该扇形范围内的估计位置坐标，作为当前位置坐标。例如。预设角度为5度，扇形的角度范围为-5度至5度，选取其中的位置坐标作为当前位置坐标。另一种方式为，以移动方向为参考线，确定多个目标坐标点与参考线之间的距离，选择距离最小的目标坐标作为当前位置坐标。
步骤S80：将所述当前位置坐标以及所述当前楼层作为当前定位位置。
可以理解的是，当前定位位置包括高度信息以及平面信息，其中高度信息以楼层为表示，平面信息以当前位置坐标表示，在获取到三维地图时，可以根据当前位置坐标以及当前楼层对当前位置进行展示。
本实施例通过在检测到GPS信号的衰减程度达到预设阈值时，根据预设选取策略选取目标5G基站，并获取GPS信号衰减时对应的初始位置坐标；向目标5G基站发送定位请求，并接收目标5G基站反馈的第一距离信息；接收第一信号源以及第二信号源发出的信号，确定第一接收功率以及第二接收功率；根据第一接收功率以及第二接收功率确定当前楼层，并根据当前楼层确定目标定位信号源；向目标定位信号源发送定位请求，并接收目标定位信号源反馈的第二距离信息；根据第一距离信息以及第二距离信息确定多个估计位置坐标；根据初始位置坐标从多个估计位置坐标中选取当前位置坐标；将当前位置坐标以及当前楼层作为当前定位位置。通过上述方式，根据接收到的两个信号源的功率进行高度定位，确定对应的当前楼层，根据5G基站以及定位信号源进行平面位置估计，然后通过初始位置坐标对估计的平面位置进行选取，从而得到最终的当前位置坐标，实现了非暴露空间内高精度定位，并且进行了高度上的定位，在非暴露空间内未使用GPS信号进行定位，解决了GPS在非暴露空间内无法精确定位的问题。
参考图5，图5为本发明基于5G技术的非暴露空间快速定位方法第二实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例，本实施例基于5G技术的非暴露空间快速定位方法中，所述步骤S40，包括：
步骤S401：获取所述第一信号源对应的第一楼层信息以及第一发送功率。
可以理解的是，第一楼层信息为第一信号源所安装的楼层信息，第一楼层信息以及第一发送功率提前以信号源标识信息为依据存储在预设存储区域内，在接收到第一信号源的信号时，根据第一信号源的标识信息从预设存储区域中查找第一楼层信息以及第一发送功率。第一楼层信息以及第一发送功率也可以存储在第一信号源端的存储区域内，在手机与第一信号源进行交互时，第一信号源将相关信息发送至手机。
步骤S402：获取所述第二信号源对应的第二楼层信息以及第二发送功率。
需要说明的是，第二楼层信息为第二信号源所安装的楼层信息，第二楼层信息以及第二发送功率提前以信号源标识信息为依据存储在预设存储区域内，在接收到第二信号源的信号时，根据第二信号源的标识信息从预设存储区域中查找第二楼层信息以及第二发送功率。第二楼层信息以及第二发送功率也可以存储在第二信号源端的存储区域内，在手机与第二信号源进行交互时，第二信号源将相关信息发送至手机。在第一信号源与第二信号源的型号相同且设置相同时，第一发送功率与第二发送功率相同。
步骤S403：根据所述第一接收功率以及所述第一发送功率确定第一估计衰减楼层数。
在具体实现中，可以根据第一接收功率以及第一发送功率确定第一信号的衰减程度，然后根据衰减程度查表确定第一估计衰减楼层数。
另一种方式为，对信号在空气中传播的衰减功率进行标定，对每隔一层的信号衰减功率进行标定，从而根据当前的衰减功率以及空气传播衰减功率确定楼层衰减功率，从而确定楼层数。
根据公式(1)确定第一估计衰减楼层数：
P1-P2-P3＝N*I公式(1)
其中，P1为发送功率；P2为接收功率；P3为空气传播衰减功率；N为信号穿过的楼层数，即估计衰减楼层数；I为每一层穿墙的信号衰减。
步骤S404：根据所述第二接收功率以及所述第二发送功率确定第二估计衰减楼层数。
需要说明的是，根据公式(1)确定第二估计衰减楼层数。
步骤S405：根据所述第一楼层信息、所述第一估计衰减楼层数以及预设楼层误差确定第一当前楼层范围。
可以理解的是，在实际情况中，如果当前定位点与第一信号源之间间隔了过多楼层，衰减程度过大，难以估计具体位置，可以提前设置数目阈值，在第一估计衰减楼层数达到数目阈值时，确定一个范围，例如，总楼层数为10层，第一信号源安装在第10层，确定第一估计衰减楼层数为5，则第一当前楼层范围为1-5层。
需要说明的是，考虑到楼层估计存在误差，因此，提前设置预设楼层误差，例如，预设楼层误差为0-1层，总楼层数为10层，第一信号源安装在第10层，确定第一估计衰减楼层数为5，则第一当前楼层范围为4-5层。
步骤S406：根据所述第二楼层信息、所述第二估计衰减楼层数以及所述预设楼层误差确定第二当前楼层范围。
需要说明的是，例如，预设楼层误差为0-1层，总楼层数为10层，第二信号源安装在第1层，确定第一估计衰减楼层数为5，则第一当前楼层范围为6-7层。
步骤S407：根据所述第一当前楼层范围以及所述第二当前楼层范围确定当前楼层，并根据所述当前楼层确定目标定位信号源。
可以理解的是，第一当前楼层范围以及第一当前楼层范围存在重合，在精度足够的情况下，范围交界为同一楼层，在重合为多个楼层时，可以依次对多个楼层对应的定位信号源进行遍历，根据多个定位信号源的信号强弱选取其中信号强度最强的作为目标定位信号源，目标定位信号源所在的楼层作为当前楼层。
本实施例通过两个信号源的信号衰减程度确定当前所处的楼层，两个信号源相互印证，减少了楼层定位的误差，提高了定位精度，解决了GPS在非暴露空间内无法精确定位的问题。
参考图6，图6为本发明基于5G技术的非暴露空间快速定位方法第二实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例，本实施例基于5G技术的非暴露空间快速定位方法中，所述步骤S80之后，所述方法包括：
步骤S801：向云端服务器发送地图调用请求，并接收所述云端服务器基于所述地图调用请求反馈的三维地图。
可以理解的是，手机通过云端服务器对应的URL进行访问，发送地图调用请求以及用户信息，云端服务器对用户信息进行识别，在识别通过后，反馈三维地图信息，手机对三维地图进行缓存展示。例如，用户通过高德地图对云端服务器的三维地图进行访问。
步骤S802：根据所述当前楼层在所述三维地图中展示所述当前定位位置。
需要说明的是，根据当前楼层确定三维地图中对应的高度信息，在具体实现中，可以通过当前楼层将三维地图切换至对应楼层的平面图，以展示周围的障碍物和商家信息，接收用户的定位以及导航信息，从而进行定位。
进一步地，为了实现实时准确的定位，所述步骤S802之后，所述方法还包括：在预设时间后，再次向所述目标5G基站发送定位请求，并接收所述目标5G基站反馈的第三距离信息；向所述目标定位信号源发送定位请求，并接收所述目标定位信号源反馈的第四距离信息；根据所述第三距离信息以及所述第四距离信息确定多个估计坐标；根据所述当前位置坐标从所述多个估计坐标中选取目标位置坐标；将所述目标位置坐标在所述三维地图上展示。
可以理解的是，预设时间为较短时间，为手机进行定位的间隔时间，例如，手机设置每秒进行一次定位，预设时间即为1秒。在本实施例中，考虑的是，在手机的连续两次定位时刻，没有发生区域变换以及楼层变换，此时，继续接收目标5G基站以及目标定位信号源发送的距离信息，根据距离信息确定多个估计坐标，根据上一秒采集到的位置坐标对这一秒的估计坐标进行选取，选取规则可以为选取距离上一秒的位置坐标最近的坐标作为目标位置坐标，从而进行连贯准确的定位。
进一步地，为了消除定位误差，所述根据所述当前位置坐标从所述多个估计坐标中选取目标位置坐标之后，所述方法还包括：获取所述预设时间内的移动距离以及移动轨迹；根据所述当前位置坐标、所述移动距离以及以及移动轨迹对所述目标位置坐标进行调整，得到调整后的目标位置坐标；根据所述调整后的目标位置坐标执行将所述目标位置坐标在所述三维地图上展示的步骤。
可以理解的是，考虑到根据上一秒的位置对这一秒的估计定位进行选择可能导致测量误差的传递，因此，对预设时间内的移动距离和移动轨迹进行记录，在上一秒的位置坐标的基础上，根据移动距离以及移动轨迹进行模拟，确定最终位置，如果最终位置与目标位置坐标之间的差距超过预设的差距，则选取最终位置与目标位置坐标的中点作为调整后的目标位置坐标。
本实施例通过向云端服务器发送地图调用请求，接收反馈的三维地图，根据当前楼层在三维地图中展示当前定位位置，对定位的位置在三维地图中展示，实现了定位展示，且便于进行后续的导航，解决了GPS在非暴露空间内无法精确定位的问题。
参照图7，图7为本发明基于5G技术的非暴露空间快速定位装置第一实施例的结构框图。
如图7所示，本发明实施例提出的基于5G技术的非暴露空间快速定位装置包括：。
检测模块10，用于在检测到GPS信号的衰减程度达到预设阈值时，根据预设选取策略选取目标5G基站，并获取所述GPS信号衰减时对应的初始位置坐标。
需要说明的是，在用户手持手机进入商场、室内以及地铁等非暴露空间内时，GPS信号会发生衰减，用户在通过手机GPS进行导航时，实时进行信号交互，此时，手机对GPS信号的强弱进行监控，在检测到GPS信号发生一定程度的衰减时，判定用户进入非暴露空间。预设阈值可以由实验标定确定，例如，实验员手持手机进入5层高的大楼，检测衰减程度为A，实验员手持手机进入地铁，检测衰减程度为B，衰减程度A轻于衰减程度B，设置预设阈值为A，在检测到衰减程度强于A时，执行根据预设选取策略选取目标5G基站，并获取所述GPS信号衰减时对应的初始位置坐标的步骤。
可以理解的时，5G基站为5G网络的核心设备，提供无线覆盖，实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。由于5G信号传播过程中的衰减大，因此，本实施例通过预设选取策略选择衰减小的5G信号，具体过程可以为根据初始位置坐标确定当前区域，从预设存储空间中调用与所述当前区域对应的5G基站标识信息，根据所述5G基站标识信息确定目标5G基站。相应地，步骤S20之前，所述方法还包括：根据5G基站对区域进行划分，将区域以及5G基站标识信息一一对应存储在预设存储区域内。
需要说明的是，获取GPS信号衰减时对应的初始位置坐标的过程可以为在检测到GPS信号的衰减程度达到预设阈值时，对当前时刻对应的位置坐标进行标记。获取GPS信号衰减时对应的初始位置坐标的过程还可以为用户在使用手机GPS进行导航或者定位时，手机将获取到的坐标位置存储在历史记录中，在检测到GPS信号的衰减程度达到预设阈值时，确定GPS信号衰减时对应的时刻，根据时刻从历史记录中调用初始位置坐标。
定位模块20，用于向所述目标5G基站发送定位请求，并接收所述目标5G基站反馈的第一距离信息。
可以理解的是，将目标5G基站作为一个锚点，确定锚点与当前定位点之间的第一距离信息。目标5G基站的位置坐标可以提前录入在预设存储区域内，根据目标5G基站的标识信息调用对应的位置坐标，从而对当前定位点的位置坐标有初步的确定，为与目标5G基站的位置坐标的距离信息为第一距离信息的位置。
确定模块30，用于接收第一信号源以及第二信号源发出的信号，确定第一接收功率以及第二接收功率。
需要说明的是，参考图3，在楼层低的情况下，第一信号源安装于最顶层，第二信号源安装于最底层，在楼层高的情况下，第一信号源以及安装于中间偏上层，第二信号源安装于中间偏下层。第一信号源以及第二信号源可以为WiFi路由器，也可以为蓝牙。
可以理解的是，手机在接收到第一信号源以及第二信号源发出的信号时，对信号的接收功率进行检测，从而得到第一信号源对应的第一接收功率以及第二信号源对应的第二接收功率。
所述确定模块30，还用于根据所述第一接收功率以及第二接收功率确定当前楼层，并根据所述当前楼层确定目标定位信号源。
需要说明的是，第一信号源以及第二信号源可以设置相同的发射功率，手机的预设存储区域内存储有发射功率，手机在确定第一接收功率以及第二接收功率时，根据发射功率对信号衰减程度进行估计，从而确定当前楼层。另一种方式为，预设存储区域内存储有楼层对应的两个接收功率范围，根据第一接收功率以及第二接收功率进行匹配，从而确定当前楼层。
可理解的是，参照图3，对于多楼层场地，由于定位信号源的信号在楼层间信号衰减过大，可以设置每层一个定位信号源，也可以设置三层共用一个定位信号源。在确定当前楼层时，进一步可以确定当前楼层所对应的定位信号源，即为目标定位信号源。具体方式也可以为预先在手机中存储有楼层与定位信号源之间的对应关系，在确定当前楼层时，根据对应关系查找到对应的目标定位信号源。
所述定位模块20，还用于向目标定位信号源发送定位请求，并接收所述目标定位信号源反馈的第二距离信息。
需要说明的是，目标定位信号源可以为蓝牙、路由器和超声波信号源，本实施例对此不加以限制。将目标定位信号源作为一个锚点，确定锚点与当前定位点之间的第二距离信息。目标定位信号源的位置坐标可以提前录入在预设存储区域内，根据目标定位信号源的标识信息调用对应的位置坐标，从而为当前定位点的位置坐标提供另一个定位依据：与目标定位信号源的位置坐标的距离信息为第二距离信息的位置。
进一步地，为了避免用户在定位时发生楼层跨越，造成定位误差，所述定位模块20，还用于在检测到所述目标定位信号源反馈的信号的衰减程度达到预设程度时，执行接收第一信号源以及第二信号源发出的信号，确定第一接收功率以及第二接收功率的步骤。
需要说明的是，预设程度可以由实验标定确定，存储在预设存储区域内，在检测到目标定位信号源反馈的信号发生较大衰减，信号不稳定时，重新根据第一信号源以及第二信号源信号的接收功率确定当前楼层，从而调整到合适的目标定位信号源。
所述确定模块30，还用于根据所述第一距离信息以及所述第二距离信息确定多个估计位置坐标。
应当理解的是，参照图4，以目标5G基站为圆心第一距离信息为半径的圆，以及以目标定位信号源为圆心第二距离信息为半径的圆相交于一点或者两点，大部分情况下为两点，在具体实现中，将两个相交点对应的估计位置坐标作为估计位置坐标。另外，在两个估计位置坐标之间的距离较小时，可以将两点连线的中心点也作为估计位置坐标。
选取模块40，用于根据所述初始位置坐标从所述多个估计位置坐标中选取当前位置坐标。
需要说明的是，可以根据与初始位置坐标之间的距离进行选取，也可以根据大数据处理确定从初始位置坐标去往多个估计位置坐标的可能性，通过可能性进行选取。例如，确定的多个估计位置坐标为两个，其中一个为障碍物，最后一个为室内可能性大的位置，从而确定最后一个位置坐标为当前位置坐标。
具体地，为了得到当前位置坐标，所述选取模块40，还用于根据所述初始位置坐标从所述多个位置坐标中选取距离所述初始位置坐标最近的目标坐标；将所述目标坐标作为当前位置坐标。
需要说明的是，本实施例考虑的是连续定位，GPS信号发生衰减后，快速切换至非暴露空间定位模式，GPS信号定位的初始位置坐标是准确的，因此，在短时间内的位移过后，当前位置坐标与初始位置坐标之间的距离不大，因此，根据与初始位置坐标之间的距离选取最近的位置坐标作为当前位置坐标。
进一步地，为了确定更准确的当前位置坐标，避免初始位置坐标与多个位置坐标的距离相同，所述检测模块10，还用于：获取所述GPS信号衰减时对应的移动方向；相应地，所述选取模块40，还用于：根据所述初始位置坐标从所述多个位置坐标中选取距离所述初始位置坐标最近的目标坐标；在所述目标坐标为多个时，根据所述移动方向从所述目标坐标中选择匹配的位置坐标作为当前位置坐标。
需要说明的是，在实际情况中，存在初始位置坐标与多个估计位置坐标的距离相同或者相似的情况，此时，可以通过GPS信号衰弱时的移动方向进行判断，以初始位置坐标为参考，以移动方向为0角度参考线，以预设角度进行上下扩展，确定扇形范围，选取在该扇形范围内的估计位置坐标，作为当前位置坐标。例如。预设角度为5度，扇形的角度范围为-5度至5度，选取其中的位置坐标作为当前位置坐标。另一种方式为，以移动方向为参考线，确定多个目标坐标点与参考线之间的距离，选择距离最小的目标坐标作为当前位置坐标。
所述定位模块20，还用于将所述当前位置坐标以及所述当前楼层作为当前定位位置。
可以理解的是，当前定位位置包括高度信息以及平面信息，其中高度信息以楼层为表示，平面信息以当前位置坐标表示，在获取到三维地图时，可以根据当前位置坐标以及当前楼层对当前位置进行展示。
应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
本实施例通过在检测到GPS信号的衰减程度达到预设阈值时，根据预设选取策略选取目标5G基站，并获取GPS信号衰减时对应的初始位置坐标；向目标5G基站发送定位请求，并接收目标5G基站反馈的第一距离信息；接收第一信号源以及第二信号源发出的信号，确定第一接收功率以及第二接收功率；根据第一接收功率以及第二接收功率确定当前楼层，并根据当前楼层确定目标定位信号源；向目标定位信号源发送定位请求，并接收目标定位信号源反馈的第二距离信息；根据第一距离信息以及第二距离信息确定多个估计位置坐标；根据初始位置坐标从多个估计位置坐标中选取当前位置坐标；将当前位置坐标以及当前楼层作为当前定位位置。通过上述方式，根据接收到的两个信号源的功率进行高度定位，确定对应的当前楼层，根据5G基站以及定位信号源进行平面位置估计，然后通过初始位置坐标对估计的平面位置进行选取，从而得到最终的当前位置坐标，实现了非暴露空间内高精度定位，并且进行了高度上的定位，在非暴露空间内未使用GPS信号进行定位，解决了GPS在非暴露空间内无法精确定位的问题。
在一实施例中，所述确定模块30，还用于：
获取所述第一信号源对应的第一楼层信息以及第一发送功率；
获取所述第二信号源对应的第二楼层信息以及第二发送功率；
根据所述第一接收功率以及所述第一发送功率确定第一估计衰减楼层数；
根据所述第二接收功率以及所述第二发送功率确定第二估计衰减楼层数；
根据所述第一楼层信息、所述第一估计衰减楼层数以及预设楼层误差确定第一当前楼层范围；
根据所述第二楼层信息、所述第二估计衰减楼层数以及所述预设楼层误差确定第二当前楼层范围；
根据所述第一当前楼层范围以及所述第二当前楼层范围确定当前楼层。
在一实施例中，所述定位模块20，还用于：
向云端服务器发送地图调用请求，并接收所述云端服务器基于所述地图调用请求反馈的三维地图；
根据所述当前楼层在所述三维地图中展示所述当前定位位置。
在一实施例中，所述定位模块20，还用于：
在预设时间后，再次向所述目标5G基站发送定位请求，并接收所述目标5G基站反馈的第三距离信息；
向所述目标定位信号源发送定位请求，并接收所述目标定位信号源反馈的第四距离信息；
根据所述第三距离信息以及所述第四距离信息确定多个估计坐标；
根据所述当前位置坐标从所述多个估计坐标中选取目标位置坐标；
将所述目标位置坐标在所述三维地图上展示。
在一实施例中，所述定位模块20，还用于：
获取所述预设时间内的移动距离以及移动轨迹；
根据所述当前位置坐标、所述移动距离以及以及移动轨迹对所述目标位置坐标进行调整，得到调整后的目标位置坐标；
根据所述调整后的目标位置坐标执行将所述目标位置坐标在所述三维地图上展示的步骤。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的基于5G技术的非暴露空间快速定位方法，此处不再赘述。
此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于5G技术的非暴露空间快速定位方法，其特征在于，所述基于5G技术的非暴露空间快速定位方法包括：
在检测到GPS信号的衰减程度达到预设阈值时，根据预设选取策略选取目标5G基站，并获取所述GPS信号衰减时对应的初始位置坐标；
向所述目标5G基站发送定位请求，并接收所述目标5G基站反馈的第一距离信息；
接收第一信号源以及第二信号源发出的信号，确定第一接收功率以及第二接收功率；
根据所述第一接收功率以及第二接收功率确定当前楼层，并根据所述当前楼层确定目标定位信号源；
向目标定位信号源发送定位请求，并接收所述目标定位信号源反馈的第二距离信息；
根据所述第一距离信息以及所述第二距离信息确定多个估计位置坐标，其中，以目标5G基站为圆心第一距离信息为半径的圆，以及以目标定位信号源为圆心第二距离信息为半径的圆相交于两点，将两个相交点对应的估计位置坐标作为估计位置坐标，在两个估计位置坐标之间的距离较小时，将两点连线的中心点也作为估计位置坐标；
根据所述初始位置坐标从所述多个估计位置坐标中选取当前位置坐标；
将所述当前位置坐标以及所述当前楼层作为当前定位位置。
2.如权利要求1所述的基于5G技术的非暴露空间快速定位方法，其特征在于，所述根据所述初始位置坐标从所述多个估计位置坐标中选取当前位置坐标，包括：
根据所述初始位置坐标从所述多个位置坐标中选取距离所述初始位置坐标最近的目标坐标；
将所述目标坐标作为当前位置坐标。
3.如权利要求1所述的基于5G技术的非暴露空间快速定位方法，其特征在于，所述在检测到GPS信号的衰减程度达到预设阈值时，根据预设选取策略选取目标5G基站，并获取所述GPS信号衰减时对应的初始位置坐标之后，所述方法还包括：
获取所述GPS信号衰减时对应的移动方向；
相应地，所述根据所述初始位置坐标从所述多个估计位置坐标中选取当前位置坐标，包括：
根据所述初始位置坐标从所述多个位置坐标中选取距离所述初始位置坐标最近的目标坐标；
在所述目标坐标为多个时，根据所述移动方向从所述目标坐标中选择匹配的位置坐标作为当前位置坐标。
4.如权利要求1所述的基于5G技术的非暴露空间快速定位方法，其特征在于，所述根据所述第一接收功率以及第二接收功率确定当前楼层，包括：
获取所述第一信号源对应的第一楼层信息以及第一发送功率；
获取所述第二信号源对应的第二楼层信息以及第二发送功率；
根据所述第一接收功率以及所述第一发送功率确定第一估计衰减楼层数；
根据所述第二接收功率以及所述第二发送功率确定第二估计衰减楼层数；
根据所述第一楼层信息、所述第一估计衰减楼层数以及预设楼层误差确定第一当前楼层范围；
根据所述第二楼层信息、所述第二估计衰减楼层数以及所述预设楼层误差确定第二当前楼层范围；
根据所述第一当前楼层范围以及所述第二当前楼层范围确定当前楼层。
5.如权利要求1所述的基于5G技术的非暴露空间快速定位方法，其特征在于，所述将所述当前位置坐标以及所述当前楼层作为当前定位位置之后，所述方法还包括：
向云端服务器发送地图调用请求，并接收所述云端服务器基于所述地图调用请求反馈的三维地图；
根据所述当前楼层在所述三维地图中展示所述当前定位位置。
6.如权利要求5所述的基于5G技术的非暴露空间快速定位方法，其特征在于，所述根据所述当前楼层在所述三维地图中展示所述当前定位位置之后，所述方法还包括：
在预设时间后，再次向所述目标5G基站发送定位请求，并接收所述目标5G基站反馈的第三距离信息；
向所述目标定位信号源发送定位请求，并接收所述目标定位信号源反馈的第四距离信息；
根据所述第三距离信息以及所述第四距离信息确定多个估计坐标；
根据所述当前位置坐标从所述多个估计坐标中选取目标位置坐标；
将所述目标位置坐标在所述三维地图上展示。
7.如权利要求6所述的基于5G技术的非暴露空间快速定位方法，其特征在于，所述根据所述当前位置坐标从所述多个估计坐标中选取目标位置坐标之后，所述方法还包括：
获取所述预设时间内的移动距离以及移动轨迹；
根据所述当前位置坐标、所述移动距离以及以及移动轨迹对所述目标位置坐标进行调整，得到调整后的目标位置坐标；
根据所述调整后的目标位置坐标执行将所述目标位置坐标在所述三维地图上展示的步骤。
8.如权利要求1-7中任一项所述的基于5G技术的非暴露空间快速定位方法，其特征在于，所述向目标定位信号源发送定位请求，并接收所述目标定位信号源反馈的第二距离信息之后，所述方法还包括：
在检测到所述目标定位信号源反馈的信号的衰减程度达到预设程度时，执行接收第一信号源以及第二信号源发出的信号，确定第一接收功率以及第二接收功率的步骤。
9.一种基于5G技术的非暴露空间快速定位装置，其特征在于，所述基于5G技术的非暴露空间快速定位装置包括：
检测模块，用于在检测到GPS信号的衰减程度达到预设阈值时，根据预设选取策略选取目标5G基站，并获取所述GPS信号衰减时对应的初始位置坐标；
定位模块，用于向所述目标5G基站发送定位请求，并接收所述目标5G基站反馈的第一距离信息；
确定模块，用于接收第一信号源以及第二信号源发出的信号，确定第一接收功率以及第二接收功率；
所述确定模块，还用于根据所述第一接收功率以及第二接收功率确定当前楼层，并根据所述当前楼层确定目标定位信号源；
所述定位模块，还用于向目标定位信号源发送定位请求，并接收所述目标定位信号源反馈的第二距离信息；
所述确定模块，还用于根据所述第一距离信息以及所述第二距离信息确定多个估计位置坐标，其中，以目标5G基站为圆心第一距离信息为半径的圆，以及以目标定位信号源为圆心第二距离信息为半径的圆相交于两点，将两个相交点对应的估计位置坐标作为估计位置坐标，在两个估计位置坐标之间的距离较小时，将两点连线的中心点也作为估计位置坐标；
选取模块，用于根据所述初始位置坐标从所述多个估计位置坐标中选取当前位置坐标；
所述定位模块，还用于将所述当前位置坐标以及所述当前楼层作为当前定位位置。
10.一种基于5G技术的非暴露空间快速定位设备，其特征在于，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于5G技术的非暴露空间快速定位程序，所述基于5G技术的非暴露空间快速定位程序配置为实现如权利要求1至8中任一项所述的基于5G技术的非暴露空间快速定位方法的步骤。
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