CN114035218A - 融合定位方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
融合定位方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114035218A CN114035218A CN202111077424.4A CN202111077424A CN114035218A CN 114035218 A CN114035218 A CN 114035218A CN 202111077424 A CN202111077424 A CN 202111077424A CN 114035218 A CN114035218 A CN 114035218A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- positioning
- speed
- base station
- equipment
- navigation system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
- G01S19/45—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement
- G01S19/47—Determining position by combining measurements of signals from the satellite radio beacon positioning system with a supplementary measurement the supplementary measurement being an inertial measurement, e.g. tightly coupled inertial
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
本公开提供一种融合定位方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法包括：通过北斗导航系统获取待定位设备当前时刻的第一位置和第一速度；响应于确定第一速度大于等于预设速度阈值，利用惯性导航系统对第一位置和第一速度修正后得到待定位设备当前时刻的第一修正位置和修正速度；响应于确定第一速度小于预设速度阈值且第一位置位于建筑内部，基于室内布置的预设数量且坐标已知的定位基站和待定位设备上的定位标签，利用TDOA算法计算得到定位标签的坐标；以及根据定位标签的坐标对第一位置进行修正，以得到待定位设备当前时刻的第二修正位置。本公开的技术方案能够实现对待定位设备的定位信息进行及时更新，保证定位信息的及时性和准确性。
Description
技术领域
本公开涉及导航定位技术领域，尤其涉及一种融合定位方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
随着定位技术应用范围的扩大，对定位服务的连续性和精准性的要求也越来越高。在进行导航时经常采用北斗导航系统进行定位和导航，通过北斗导航系统可以及时准确的为终端设备提供定位信息和导航信息，方便对出现时的位置进行确定以及根据设定的目的地进行路线规划。
虽然使用北斗导航系统便于进行导航，但是在高速状态下、定位信息接收时间存在间隔差，导致定位信息更新不及时影响到定位的准确性，而当位于室内时，北斗信号容易受到干扰，使得仅仅采用北斗导航系统在高速状态下或者室内环境下无法及时准确的进行定位和导航。
发明内容
有鉴于此，本公开的目的在于提出一种解决上述问题的融合定位方法、装置、电子设备及存储介质。
基于上述目的，本公开第一方面提供了一种融合定位方法，包括：
通过北斗导航系统获取待定位设备当前时刻的第一位置和第一速度；
响应于确定所述第一速度大于等于预设速度阈值，利用惯性导航系统对所述第一位置和所述第一速度进行修正，以得到所述待定位设备当前时刻的第一修正位置和修正速度；
响应于确定所述第一速度小于预设速度阈值且所述第一位置位于建筑内部，基于室内布置的预设数量且坐标已知的定位基站和所述待定位设备上的定位标签，利用TDOA算法计算得到所述定位标签的坐标；以及
根据所述定位标签的坐标对所述第一位置进行修正，以得到所述待定位设备当前时刻的第二修正位置。
进一步地，所述利用惯性导航系统对所述第一位置和所述第一速度进行修正，以得到所述待定位设备当前时刻的第一修正位置和修正速度，具体包括：
利用所述惯性导航系统获取所述待定位设备的第二位置和第二速度；
通过卡尔曼滤波算法对所述第一位置、所述第二位置、所述第一速度和所述第二速度进行融合，以得到所述待定位设备当前时刻的第一修正位置和修正速度。
进一步地，所述定位基站的数量为4个。
进一步地，所述利用TDOA算法计算得到所述定位标签的坐标的计算表达式如下：
其中，di,12表示定位标签到第一定位基站的距离与定位标签到第二定位基站的距离的距离差，di,23表示定位标签到第二定位基站的距离与定位标签到第三定位基站的距离的距离差，di,34表示定位标签到第三定位基站的距离与定位标签到第四定位基站的距离的距离差，di,41表示定位标签到第四定位基站的距离与定位标签到第一定位基站的距离的距离差，ri,1表示定位标签到第一定位基站的距离，ri,2表示定位标签到第二定位基站的距离，ri,3表示定位标签到第三定位基站的距离，ri,4表示定位标签到第四定位基站的距离；
其中，(x1,y1,z1)表示第一基站的坐标，(x2,y2,z2)表示第二基站的坐标，(x3,y3,z3)表示第三基站的坐标，(x4,y4,z4)表示第四基站的坐标，(xi,yi,zi)表示定位标签的坐标。
进一步地，所述方法还包括：
当所述北斗导航系统的信号缺失时，通过预先训练的误差预测模型预测所述惯性导航系统的输出误差；
利用所述输出误差对所述惯性导航系统的定位结果进行补偿，以得到所述待定位设备当前时刻的位置估计值和速度估计值。
进一步地，所述误差预测模型是通过以下方式而被训练的：
将所述卡尔曼滤波算法的输出作为训练神经网络的期望值；
利用所述惯性导航系统测得的速度参数和位置参数对神经网路进行训练，以得到所述惯性导航系统的误差预测模型。
进一步地，所述方法还包括：
响应于确定所述第一速度小于预设速度阈值且所述第一位置位于建筑内部，通过WiFi定位、蓝牙定位、红外线定位以及超宽带技术、RFID技术、ZigBee技术、动作捕捉技术和超声波技术中的至少一种对所述待定位设备进行定位，得到所述待定位设备的定位结果；
根据所述定位结果对所述第一位置进行修正，以得到所述待定位设备当前时刻的第三修正位置。
基于同一发明构思，本公开第二方面提供了一种融合定位装置，包括：
定位信息获取模块：被配置为通过北斗导航系统获取待定位设备当前时刻的第一位置和第一速度；
第一辅助定位模块：被配置为响应于确定所述第一速度大于等于预设速度阈值，利用惯性导航系统对所述第一位置和所述第一速度进行修正，以得到所述待定位设备当前时刻的第一修正位置和修正速度；
第二辅助定位模块：被配置为响应于确定所述第一速度小于预设速度阈值且所述第一位置位于建筑内部，基于室内布置的预设数量且坐标已知的定位基站和所述待定位设备上的定位标签，利用TDOA算法计算得到所述定位标签的坐标；以及，根据所述定位标签的坐标对所述第一位置进行修正，以得到所述待定位设备当前时刻的第二修正位置。
基于同一发明构思，本公开第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面所述的方法。
基于同一发明构思，本公开第四方面提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行第一方面所述方法。
从上面所述可以看出，本公开提供的融合定位方法、装置、电子设备及存储介质，对于高速移动状态的待定位设备，利用惯性导航系统对接收到的北斗导航定位系统的定位信息进行修正；对于低速移动状态且处于室内的待定位设备，通过室内辅助定位对接收到的北斗导航定位系统的定位信息进行修正，无论待定位设备是处于高速移动状态还是位于室内，都能通过辅助定位及时修正定位信息，从而保证定位信息的及时性和准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例的融合定位方法流程图；
图2为本公开实施例的融合定位装置结构示意图；
图3为本公开实施例的电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“目标”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
如背景技术部分所述，相关技术中通过北斗导航系统对待定位设备进行定位，申请人在实现本公开的过程中发现，尽管北斗导航系统便于进行导航，但高速移动状态和位于室内的待定位设备都会对定位准确性产生影响，仅通过北斗导航进行定位和导航还不能完全保证定位的及时性和准确性。
有鉴于此，本公开实施例提供了一种融合定位方法，在北斗导航提供的待定位设备的定位信息的基础上，对处于高速移动状态的待定位设备，利用惯性导航系统对北斗导航系统的定位信息进行修正，以得到更为精确的定位信息；对处于室内的待定位设备，利用室内辅助定位对北斗导航系统的定位信息进行修正，能够得到待定位设备更精确的位置信息，例如，精确到待定位设备在建筑内的具体楼层或距离地面的高度。
以下，通过具体的实施例来详细说明本公开的技术方案。
参考图1，本公开一个实施例提供的一种融合定位方法，具体包括以下步骤：
步骤S101，通过北斗导航系统获取待定位设备当前时刻的第一位置和第一速度。
在本步骤中，北斗导航系统无需终端设备发出信息即可实现定位，终端设备只需接收信号，对于终端用户的数量也没有限制。容易理解的是，可通过卫星、广播和移动通信设备将定位信息发送给待定位设备，并在待定设备的地图上标记对应的位置，其中，地图信息可以来源于国家测绘局，或通过航空采集，车辆采集和/或行人采集获取完整的地图信息。
步骤S102，响应于确定所述第一速度大于等于预设速度阈值，利用惯性导航系统对所述第一位置和所述第一速度进行修正，以得到所述待定位设备当前时刻的第一修正位置和修正速度。
在本步骤中，预设速度阈值可以选择10km/h，当待定位设备的移动速度大于等于10km/h，则启动惯性导航系统进行辅助定位，当待定位设备的移动速度小于10km/h，则关闭惯性导航系统，以降低待定设备运行时的功耗。
需要说明的是，10km/h为高速移动状态和低速移动状态的分界线，可根据实际情况对预设速度阈值进行设置，在此不做具体限定。
步骤S103，响应于确定所述第一速度小于预设速度阈值且所述第一位置位于建筑内部，基于室内布置的预设数量且坐标已知的定位基站和所述待定位设备上的定位标签，利用到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)算法计算得到所述定位标签的坐标；以及根据所述定位标签的坐标对所述第一位置进行修正，以得到所述待定位设备当前时刻的第二修正位置。
在本步骤中，在进行室内辅助定位时，定位标签会按照预设频率向定位基站发射脉冲，不断与定位基站之间进行测距，进而通过TDOA算法解算出定位标签的坐标。
作为一种可实现的方式，可选择到达时间(Time of arrival,TOA)算法对定位标签的坐标进行解算，得到定位标签的坐标。
可见，通过北斗导航系统作为基础的导航系统，并且在待定位设备速度达到一定的速度后，启动惯性导航系统进行辅助定位，实现对待定位设备及时、精准的定位，避免在高速移动状态下的定位数据更新不及时，加速对定位信息的刷新频率。通过在进行室内导航时，可以启动室内导航进行辅助导航，进而保证定位信息的及时性和准确性。
在一些实施例中，前述步骤S102，可具体包括以下步骤：
步骤S1021，利用所述惯性导航系统获取所述待定位设备的第二位置和第二速度。
在本步骤中，惯性导航系统在进行定位时，不依赖于外部信息、也不需要向外部辐射能量，通过测量待定位设备在惯性参考系的加速度，将测量的加速度对时间进行积分并变换到导航坐标系中，就能够得到导航坐标系中的速度和位置信息。
步骤S1022，通过卡尔曼滤波算法对所述第一位置、所述第二位置、所述第一速度和所述第二速度进行融合，以得到所述待定位设备当前时刻的第一修正位置和修正速度。
在一些实施例中，所述定位基站的数量为4个。
在本实施例中，定位标签发送信号到两定位基站的时间差为常数，定位标签的位置处于以两定位基站为焦点的双曲线上，那么有四个已知坐标的定位基站会形成四条双曲线，四条双曲线的交点就是定位标签的位置。
在一些实施例中，所述利用TDOA算法计算得到所述定位标签的坐标的计算表达式如下：
其中，di,12表示定位标签到第一定位基站的距离与定位标签到第二定位基站的距离的距离差，di,23表示定位标签到第二定位基站的距离与定位标签到第三定位基站的距离的距离差，di,34表示定位标签到第三定位基站的距离与定位标签到第四定位基站的距离的距离差，di,41表示定位标签到第四定位基站的距离与定位标签到第一定位基站的距离的距离差，ri,1表示定位标签到第一定位基站的距离，ri,2表示定位标签到第二定位基站的距离，ri,3表示定位标签到第三定位基站的距离，ri,4表示定位标签到第四定位基站的距离；
其中，(x1,y1,z1)表示第一基站的坐标，(x2,y2,z2)表示第二基站的坐标，(x3,y3,z3)表示第三基站的坐标，(x4,y4,z4)表示第四基站的坐标，(xi,yi,zi)表示定位标签的坐标。
在一些实施例中，前述实施例的方法还可以包括以下步骤：
步骤S201，当所述北斗导航系统的信号缺失时，通过预先训练的误差预测模型预测所述惯性导航系统的输出误差。
步骤S202，利用所述输出误差对所述惯性导航系统的定位结果进行补偿，以得到所述待定位设备当前时刻的位置估计值和速度估计值。
在本实施例中，当北斗导航系统传输的信号受到干扰时，可能导致待定位设备无法获取北斗导航的定位信息，通过预先对惯性导航系统的定位误差进行训练，能够在接收不到北斗导航的定位信息时也能对待定位设备进行定位和导航，进一步保证定位的及时性和准确性。
在一些实施例中，所述误差预测模型是通过以下方式而被训练的：
将所述卡尔曼滤波算法的输出作为训练神经网络的期望值。
利用所述惯性导航系统测得的速度参数和位置参数对神经网路进行训练，以得到所述惯性导航系统的误差预测模型。
在本实施例中，可将既定数量的速度参数数据和位置参数数据分为20％的训练数据集和80％的测试数据集，通过训练数据集构造误差预测模型，而利用测试数据集能够对误差预测模型的泛化能力进行评估。
在一些实施例中，前述实施例的方法还可以包括以下步骤：
步骤S301，响应于确定所述第一速度小于预设速度阈值且所述第一位置位于建筑内部，通过WiFi定位、蓝牙定位、红外线定位以及超宽带技术、RFID技术、ZigBee技术、动作捕捉技术和超声波技术中的至少一种对所述待定位设备进行定位，得到所述待定位设备的定位结果。
步骤S302，根据所述定位结果对所述第一位置进行修正，以得到所述待定位设备当前时刻的第三修正位置。
在本实施例中，可根据实际的室内环境选择相应的室内定位技术，再通过预先获取的室内空间分布图进行对照，进而实现在不同的室内环境进行定位以修正北斗导航系统的定位信息并进行导航。
需要说明的是，本公开实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本公开实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
需要说明的是，上述对本公开的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种融合定位装置。
参考图2，所述融合定位装置，包括：
定位信息获取模块201：被配置为通过北斗导航系统获取待定位设备当前时刻的第一位置和第一速度。
第一辅助定位模块202：被配置为响应于确定所述第一速度大于等于预设速度阈值，利用惯性导航系统对所述第一位置和所述第一速度进行修正，以得到所述待定位设备当前时刻的第一修正位置和修正速度。
第二辅助定位模块203：被配置为响应于确定所述第一速度小于预设速度阈值且所述第一位置位于建筑内部，基于室内布置的预设数量且坐标已知的定位基站和所述待定位设备上的定位标签，利用TDOA算法计算得到所述定位标签的坐标；以及根据所述定位标签的坐标对所述第一位置进行修正，以得到所述待定位设备当前时刻的第二修正位置。
作为一个可选的实施例，所述第一辅助定位模块202具体被配置为利用所述惯性导航系统获取所述待定位设备的第二位置和第二速度；通过卡尔曼滤波算法对所述第一位置、所述第二位置、所述第一速度和所述第二速度进行融合，以得到所述待定位设备当前时刻的第一修正位置和修正速度。
作为一个可选的实施例，所述定位基站的数量为4个。
作为一个可选的实施例，所述利用TDOA算法计算得到所述定位标签的坐标的计算表达式如下：
其中，di,12表示定位标签到第一定位基站的距离与定位标签到第二定位基站的距离的距离差，di,23表示定位标签到第二定位基站的距离与定位标签到第三定位基站的距离的距离差，di,34表示定位标签到第三定位基站的距离与定位标签到第四定位基站的距离的距离差，di,41表示定位标签到第四定位基站的距离与定位标签到第一定位基站的距离的距离差，ri,1表示定位标签到第一定位基站的距离，ri,2表示定位标签到第二定位基站的距离，ri,3表示定位标签到第三定位基站的距离，ri,4表示定位标签到第四定位基站的距离；
其中，(x1,y1,z1)表示第一基站的坐标，(x2,y2,z2)表示第二基站的坐标，(x3,y3,z3)表示第三基站的坐标，(x4,y4,z4)表示第四基站的坐标，(xi,yi,zi)表示定位标签的坐标。
作为一个可选的实施例，所述装置还包括第三辅助定位模块，所述第三辅助定位模块被配置为当所述北斗导航系统的信号缺失时，通过预先训练的误差预测模型预测所述惯性导航系统的输出误差；利用所述输出误差对所述惯性导航系统的定位结果进行补偿，以得到所述待定位设备当前时刻的位置估计值和速度估计值。
作为一个可选的实施例，所述误差预测模型是通过以下方式而被训练的：
将所述卡尔曼滤波算法的输出作为训练神经网络的期望值；利用所述惯性导航系统测得的速度参数和位置参数对神经网路进行训练，以得到所述惯性导航系统的误差预测模型。
作为一个可选的实施例，所述装置还包括第四辅助定位模块，所述第四辅助定位模块被配置为响应于确定所述第一速度小于预设速度阈值且所述第一位置位于建筑内部，通过WiFi定位、蓝牙定位、红外线定位以及超宽带技术、RFID技术、ZigBee技术、动作捕捉技术和超声波技术中的至少一种对所述待定位设备进行定位，得到所述待定位设备的定位结果；根据所述定位结果对所述第一位置进行修正，以得到所述待定位设备当前时刻的第三修正位置。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本公开时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的融合定位方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上任意一实施例所述的融合定位方法。
图3示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。
处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。
存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。
输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。
总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。
需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。
上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的融合定位方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的融合定位方法。
本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的融合定位方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本公开实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本公开实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本公开实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本公开实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本公开实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本公开实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本公开实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种融合定位方法，包括：
通过北斗导航系统获取待定位设备当前时刻的第一位置和第一速度；
响应于确定所述第一速度大于等于预设速度阈值，利用惯性导航系统对所述第一位置和所述第一速度进行修正，以得到所述待定位设备当前时刻的第一修正位置和修正速度；
响应于确定所述第一速度小于预设速度阈值且所述第一位置位于建筑内部，基于室内布置的预设数量且坐标已知的定位基站和所述待定位设备上的定位标签，利用TDOA算法计算得到所述定位标签的坐标；以及
根据所述定位标签的坐标对所述第一位置进行修正，以得到所述待定位设备当前时刻的第二修正位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述利用惯性导航系统对所述第一位置和所述第一速度进行修正，以得到所述待定位设备当前时刻的第一修正位置和修正速度，具体包括：
利用所述惯性导航系统获取所述待定位设备的第二位置和第二速度；
通过卡尔曼滤波算法对所述第一位置、所述第二位置、所述第一速度和所述第二速度进行融合，以得到所述待定位设备当前时刻的第一修正位置和修正速度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述定位基站的数量为4个。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述利用TDOA算法计算得到所述定位标签的坐标的计算表达式如下：
其中，di,12表示定位标签到第一定位基站的距离与定位标签到第二定位基站的距离的距离差，di,23表示定位标签到第二定位基站的距离与定位标签到第三定位基站的距离的距离差，di,34表示定位标签到第三定位基站的距离与定位标签到第四定位基站的距离的距离差，di,41表示定位标签到第四定位基站的距离与定位标签到第一定位基站的距离的距离差，ri,1表示定位标签到第一定位基站的距离，ri,2表示定位标签到第二定位基站的距离，ri,3表示定位标签到第三定位基站的距离，ri,4表示定位标签到第四定位基站的距离；
其中，(x1,y1,z1)表示第一基站的坐标，(x2,y2,z2)表示第二基站的坐标，(x3,y3,z3)表示第三基站的坐标，(x4,y4,z4)表示第四基站的坐标，(xi,yi,zi)表示定位标签的坐标。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括：
当所述北斗导航系统的信号缺失时，通过预先训练的误差预测模型预测所述惯性导航系统的输出误差；
利用所述输出误差对所述惯性导航系统的定位结果进行补偿，以得到所述待定位设备当前时刻的位置估计值和速度估计值。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述误差预测模型是通过以下方式而被训练的：
将所述卡尔曼滤波算法的输出作为训练神经网络的期望值；
利用所述惯性导航系统测得的速度参数和位置参数对神经网路进行训练，以得到所述惯性导航系统的误差预测模型。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括：
响应于确定所述第一速度小于预设速度阈值且所述第一位置位于建筑内部，通过WiFi定位、蓝牙定位、红外线定位以及超宽带技术、RFID技术、ZigBee技术、动作捕捉技术和超声波技术中的至少一种对所述待定位设备进行定位，得到所述待定位设备的定位结果；
根据所述定位结果对所述第一位置进行修正，以得到所述待定位设备当前时刻的第三修正位置。
8.一种融合定位装置，包括：
定位信息获取模块：被配置为通过北斗导航系统获取待定位设备当前时刻的第一位置和第一速度；
第一辅助定位模块：被配置为响应于确定所述第一速度大于等于预设速度阈值，利用惯性导航系统对所述第一位置和所述第一速度进行修正，以得到所述待定位设备当前时刻的第一修正位置和修正速度；
第二辅助定位模块：被配置为响应于确定所述第一速度小于预设速度阈值且所述第一位置位于建筑内部，基于室内布置的预设数量且坐标已知的定位基站和所述待定位设备上的定位标签，利用TDOA算法计算得到所述定位标签的坐标；以及，根据所述定位标签的坐标对所述第一位置进行修正，以得到所述待定位设备当前时刻的第二修正位置。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7任一所述方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111077424.4A CN114035218A (zh) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | 融合定位方法、装置、电子设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111077424.4A CN114035218A (zh) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | 融合定位方法、装置、电子设备及存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114035218A true CN114035218A (zh) | 2022-02-11 |
Family
ID=80134407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111077424.4A Pending CN114035218A (zh) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | 融合定位方法、装置、电子设备及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114035218A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116540284A (zh) * | 2023-07-06 | 2023-08-04 | 河北新合芯电子科技有限公司 | 室内导航定位方法、装置、系统及存储介质 |
-
2021
- 2021-09-14 CN CN202111077424.4A patent/CN114035218A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116540284A (zh) * | 2023-07-06 | 2023-08-04 | 河北新合芯电子科技有限公司 | 室内导航定位方法、装置、系统及存储介质 |
| CN116540284B (zh) * | 2023-07-06 | 2023-10-20 | 河北新合芯电子科技有限公司 | 室内导航定位方法、装置、系统及存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102981140B (zh) | 用于利用磁场测量终端的位置的方法和设备 | |
| CN108036793B (zh) | 基于点云的定位方法、装置及电子设备 | |
| CN113108791B (zh) | 一种导航定位方法及导航定位设备 | |
| CN110197615B (zh) | 用于生成地图的方法及装置 | |
| WO2016068742A1 (ru) | Способ и система позиционирования мобильного терминала внутри зданий | |
| KR101674993B1 (ko) | 단말의 실내 위치를 측정하는 방법 및 사용자 단말 | |
| CN108235736A (zh) | 一种定位方法、云端服务器、终端、系统、电子设备及计算机程序产品 | |
| CN113324542B (zh) | 一种定位方法、装置、设备和存储介质 | |
| CN104677350A (zh) | 使用惯性传感器自动生成定位地点签名的方法和系统 | |
| US20160187456A9 (en) | Apparatus and method for integrated positioning | |
| CN112362054B (zh) | 一种标定方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| EP2506028B1 (en) | Position correction apparatus, method, and storage unit | |
| CN114035218A (zh) | 融合定位方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| CN112462326A (zh) | 一种位置信息确定方法、装置、电子设备和存储介质 | |
| US9612121B2 (en) | Locating position within enclosure | |
| CN114222365B (zh) | 一种基于单基站的超宽带定位方法、装置、计算单元、系统 | |
| CN115407265A (zh) | 一种运载工具的定位方法、装置、电子设备及其存储介质 | |
| CN113873435A (zh) | 室内定位方法及相关设备 | |
| Retscher et al. | An intelligent personal navigator integrating GNSS, RFID and INS for continuous position determination | |
| KR100912927B1 (ko) | 항법장치, 지역보정 위성항법 제공방법 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 | |
| CN113740892B (zh) | 用户的路线引导方法、装置和系统 | |
| CN113485347B (zh) | 一种运动轨迹的优化方法、系统 | |
| CN117538913A (zh) | 车辆定位方法及相关设备 | |
| CN113891270A (zh) | 用于提升定位的平滑度与精准度的电子装置及方法 | |
| CN116684815A (zh) | 跟踪终端位置确定方法、装置、存储介质及电子设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 102209 room 510, 5 / F, building C, State Grid Park, future science city, Changping District, Beijing Applicant after: State Grid Siji Location Service Co.,Ltd. Applicant after: STATE GRID INFORMATION & TELECOMMUNICATION GROUP Co.,Ltd. Address before: 102209 room 510, 5 / F, building C, State Grid Park, future science city, Changping District, Beijing Applicant before: STATE GRID SIJI SHENWANG POSITION SERVICE (BEIJING) Co.,Ltd. Applicant before: STATE GRID INFORMATION & TELECOMMUNICATION GROUP Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20230904 Address after: 102209 room 510, 5 / F, building C, State Grid Park, future science city, Changping District, Beijing Applicant after: State Grid Siji Location Service Co.,Ltd. Applicant after: STATE GRID INFORMATION & TELECOMMUNICATION GROUP Co.,Ltd. Applicant after: BEIJING GUODIANTONG NETWORK TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 102209 room 510, 5 / F, building C, State Grid Park, future science city, Changping District, Beijing Applicant before: State Grid Siji Location Service Co.,Ltd. Applicant before: STATE GRID INFORMATION & TELECOMMUNICATION GROUP Co.,Ltd. |