一種室內定位誤差的校正方法技術

本發明專利技術公開了一種室內定位誤差的校正方法，通過建立定位區域內的直角坐標系和軌跡數據庫，將行人在定位區域內可能出現的位置建立在直角坐標系中，再通過判斷定位過程中相鄰兩組位置間的時間差和移動距離是否合理，從而找出定位有誤的位置，最后通過對有誤位置進行合理校正，使有誤位置處在行人的運動軌跡上。這樣在不增加任何軟硬件成本基礎上能夠快速準確的校正定位誤差，具有低成本的優點，適合當前室內定位發展的需要。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于移動通信
，更為具體地講，涉及。
技術介紹
目前的室內定位方法主要包括測距定位方法和非測距定位方法。測距定位方法通過參數設置將各種測量信息比如信號接收強度、到達時間差、到達時間等換算成信號發射源與信號接收器之間的距離，利用多個已知坐標的信號發射源與一個信號接收器可以獲得多個測量信息，換算成多個距離后通過歐氏公式解出信號接收器的坐標。非測量定位方法主要采用數據庫匹配定位的方法，通過事先采集的信號數據定位數據庫(多個信號發射源在定位區域內的固定位置發射信號，記錄預定位置的接收器接收到各個信號發射源的信號數據)，在實時定位階段，將未知位置的接收器接收到的各固定位置的信號發射源發射的與數據庫里記錄保存的相同的信號數據進行計算匹配得到的目標位置即為待定位目標所在的位置。上述的兩種室內定位方法，由于無線信號的不穩定性，定位結果存在著一定的誤差。比如測距定位方法，在信號發射源發射的信號出現不穩定的情況下，信號發射源與信號接收器之間的距離就有可能出現誤差，那么根據多個可能出現誤差的距離計算得到的信號接收器的位置就有可能出錯(比如定位到柱子里，墻壁里等)。又比如非測距定位方法，雖然得到的目標位置是將未知位置的接收器接收到的各固定位置的信號發射源發射的與數據庫里記錄保存的相同的信號數據進行計算匹配得到的，也就是說目標位置必然是數據庫里記錄的預定位置，不會出現定位到柱子里或者墻壁里等不合常理的情況，但是卻有可能在信號本身出現不穩定的情況下，可能出現本來用戶在通道A上行走，時間t以后得到的匹配的目標位置是B，雖然位置B屬于預先采集的數據庫，但卻是時間t以內常人不可能到達的位置，如位置B到通道A的距離過遠，時間t以內常人不可能出現這么大的位移。為了減小室內定位技術的誤差，目前一般采用的減小誤差的方法有:通過增加信號發射源的數量，加大定位區域內的信號發射源密度，改變信號發射源的分布位置，調節信號發射源的發射功率等方法，增強信號的質量；其次，通過減小采集點的間距以及重復采集等方法，增加事先采集的信號數據庫容量。然而，這兩種方法的缺點在于工作量和成本都大大地增加，并且由于室內定位技術本身依賴于無線信號數據，在無線信號本身存在一定的不穩定性的情況下，基于無線信號的算法和改良算法都無法改變由于信號本身的不穩定性產生的誤差，上文所述的誤差依然可能存在。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提供，通過建立定位區域內的直角坐標系和軌跡數據庫，對定位存在誤差的位置進行校正，具有校正快速且精準的優點。為實現上述專利技術目的，本專利技術，其特征在于，包括以下步驟:(I)、建立定位區域內的直角坐標系以及行人可能出現的軌跡數據庫；建立直角坐標系并使定位區域位于直角坐標系內，再根據定位區域內的所有道路信息和建筑信息，以一定的距離為單位，確定該定位區域內的行人可能出現的所有位置在該直角坐標系內的坐標，以及所對應的位置能否相互達到的關系，建立軌跡數據庫；(2)、記錄定位過程中得到的定位數據；當行人走入定位區域時，對行人出現的位置和對應時間進行記錄，將行人出現的當前位置Dn標記在直角坐標系內，記為(Xn, Yn),對應時間記為Tn,每次記錄行人出現的當前位置及對應時間用定位數據Hn表示，其中，η = O, 1,2,…；(3)、對定位數據Hn進行判斷和校正；設定位數據H。為正常，H0為行人走入室內的第一個定位數據，對定位數據Hn進行判斷；根據平面幾何兩點間距離公式計算當前位置Dn與上一位置Dlri之間的距離d和兩次定位時間的差值At，At = Tn-Tlri，再結合正常行走速度和誤差系數來判斷At時間內的位移d是否合理，如果位移d合理，保存該定位數據Hn并結束；如果位移d不合理，則進入步驟3.1)； 3.1)將位移d修正為At時間內可以到達的位移d'，將上一位置Dlri和當前位置Dn連接成線段DlriDn,在線段DlriDn上，以Dlri為起點，取長度為d'的點記為D，將位置Dn的坐標替換為該點D對應的坐標，3.2)、對位置Dn對應的坐標進行判斷:判斷Dn對應的坐標是否屬于步驟(1)中得到的該定位區域內的行人可能出現的所有位置，如果屬于，則位置Dn的修改合理，保存定位數據Hn并結束該定位數據Hn的校正；如果不屬于，則位置Dn的修改不合理，進入步驟3.3)；3.3)、將位置Dn對應的坐標校正到行人的運動軌跡上；根據軌跡數據庫，找到行人從位置Dlri出發可能出現的所以位置，記為Dm，m =O, 1，2，…，m表示行人從位置Dlri出發可能出現位置的個數，以位置Dlri為端點分別連接成射線DlriDm，再以位置Dn為端點作垂線段，分別與射線DlriDm或射線DlriDm的反向延長線相交于點D' m，通過比較DnD' m的長度，找到DnD' m中的最小值，將Dn對應的坐標替換為D' m對應的坐標，從而將Dn校正到行人的運動軌跡上。其中，所述的正常行走速度的取值通過建立行人行走數據庫來確定，通過對數據庫中兩次正常的相鄰數據所對應點的距離除以兩次數據的時間差值，得到速度vk，k =O,1,2,…，其中，數據庫里的初始值為V。= 1.2m/s，記錄滿足條件Vk > 0.2m/s的所有Vk，對速度Vk求平均值得到正常行走速度。進一步地，所述的誤差系數由實測效果設置，可以為1.2、1.5等；所述DnD' m長度的最小值可能為多個，任取其中一個。本專利技術的專利技術目的是這樣實現的:本專利技術室內定位誤差的校正方法，通過建立定位區域內的直角坐標系和軌跡數據庫，將行人在定位區域內可能出現的位置建立在直角坐標系中，再通過判斷定位過程中相鄰兩組位置間的時間差和移動距離是否合理，從而找出定位有誤的位置，最后通過對有誤位置進行合理校正，使有誤位置處在行人的運動軌跡上。這樣在不增加任何軟硬件成本基礎上能夠快速準確的校正定位誤差，具有低成本的優點，適合當前室內定位發展的需要。同時，本專利技術室內定位誤差的校正方法還具有以下有益效果:(I)、現有技術中，需要增加信號發射源的數量，加大定位區域內的信號發射源密度，改變信號發射源的分布位置；而本專利技術不要額外增加成本，同時也不需要改變信號發射源的密度和分別位置，這樣降低了成本，減少了工作量；(2)、通過本專利技術能夠快速確定定位的誤差位置，并能快速、準確的將誤差位置校正到行人運行軌跡上，又具有簡單易行的優點?！靖綀D說明】圖1是本專利技術室內定位誤差的校正方法的具體校正示意圖；圖2是本專利技術中定位數據合理的示意圖；圖3是本專利技術中定位數據位移不合理的校正示意圖；圖4是本專利技術中定位數據位移不合理的校正示意圖；圖5是本專利技術中定位數據行動軌跡不合理的校正示意圖。【具體實施方式】下面結合附圖對本專利技術的【具體實施方式】進行描述，以便本領域的技術人員更好地理解本專利技術。需要特別提醒注意的是，在以下的描述中，當已知功能和設計的詳細描述也許會淡化本專利技術的主要內容時，這些描述在這里將被忽略。實施例圖1是本專利技術室內定位誤差的校正方法的具體校正示意圖。在本實施例中，以商場內部某一層的平面布局結構為例，對室內存在定位誤差的位置進行校正，如圖1所示，本專利技術，包括以下步驟:(I)、建立定位區域內的直角坐標系以及行人可能出現的軌跡數據庫；建立直角坐標系并使定位本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種室內定位誤差的校正方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)、建立定位區域內的直角坐標系以及行人可能出現的軌跡數據庫；建立直角坐標系并使定位區域位于直角坐標系內，再根據定位區域內的所有道路信息和建筑信息，以一定的距離為單位，確定該定位區域內的行人可能出現的所有位置在該直角坐標系內的坐標，以及所對應的位置能否相互達到的關系，建立軌跡數據庫；(2)、記錄定位過程中得到的定位數據；當行人走入定位區域時，對行人出現的位置和對應時間進行記錄，將行人出現的當前位置Dn標記在直角坐標系內，記為(Xn,Yn)，對應時間記為Tn，每次記錄行人出現的當前位置及對應時間用定位數據Hn表示，其中，n＝0,1,2,…；(3)、對定位數據Hn進行判斷和校正；設定位數據H0為正常，H0為行人走入室內的第一個定位數據，對定位數據Hn進行判斷；根據平面幾何兩點間距離公式計算當前位置Dn與上一位置Dn?1之間的距離d和兩次定位時間的差值Δt，Δt＝Tn?Tn?1，再結合正常行走速度和誤差系數來判斷Δt時間內的位移d是否合理，如果位移d合理，保存該定位數據Hn并結束；如果位移d不合理，則進入步驟3.1)。3.1)將位移d修正為Δt時間內可以到達的位移d′，將上一位置Dn?1和當前位置Dn連接成線段Dn?1Dn，在線段Dn?1Dn上，以Dn?1為起點，取長度為d′的點記為D，將位置Dn的坐標替換為該點D對應的坐標；3.2)、對位置Dn對應的坐標進行判斷：判斷Dn對應的坐標是否屬于步驟(1)中得到的該定位區域內的行人可能出現的所有位置，如果屬于，則位置Dn的修改合理，保存定位數據Hn并結束該定位數據Hn的校正；如果不屬于，則位置Dn的修改不合理，進入步驟3.3)；3.3)、將位置Dn對應的坐標校正到行人的運動軌跡上；根據軌跡數據庫，找到行人從位置Dn?1出發可能出現的所以位置，記為Dm，m＝0,1,2,…，m表示行人從位置Dn?1出發可能出現位置的個數，以位置Dn?1為端點分別連接成射線Dn?1Dm，再以位置Dn為端點作垂線段，分別與射線Dn?1Dm或射線Dn?1Dm的反向延長線相交于點D′m，通過比較DnD′m的長度，找到DnD′m中的最小值，將Dn對應的坐標替換為D′m對應的坐標，從而將Dn校正到行人的運動軌跡上。...

【技術特征摘要】
1.一種室內定位誤差的校正方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、建立定位區域內的直角坐標系以及行人可能出現的軌跡數據庫； 建立直角坐標系并使定位區域位于直角坐標系內，再根據定位區域內的所有道路信息和建筑信息，以一定的距離為單位，確定該定位區域內的行人可能出現的所有位置在該直角坐標系內的坐標，以及所對應的位置能否相互達到的關系，建立軌跡數據庫； (2)、記錄定位過程中得到的定位數據； 當行人走入定位區域 時，對行人出現的位置和對應時間進行記錄，將行人出現的當前位置Dn標記在直角坐標系內，記為(Xn, Yn),對應時間記為Tn,每次記錄行人出現的當前位置及對應時間用定位數據Hn表示，其中，η = O, 1,2,…； (3)、對定位數據Hn進行判斷和校正； 設定位數據Htl為正常，Htl為行人走入室內的第一個定位數據，對定位數據Hn進行判斷；根據平面幾何兩點間距離公式計算當前位置Dn與上一位置Dlri之間的距離d和兩次定位時間的差值At，At = Tn-Tlri，再結合正常行走速度和誤差系數來判斷At時間內的位移d是否合理，如果位移d合理，保存該定位數據Hn并結束；如果位移d不合理，則進入步驟3.1)。 3.1)將位移d修正為At時間內可以到達的位移d'，將上一位置Dlri和當前位置Dn連接成線段DlriDn,在線段DlriDn上，以Dlri為起點，取長度為d'的點記為D，將位置Dn的坐標替換為該點D對應的坐標； 3.2)、對位置Dn對應的坐標進行判斷:...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊能，
申請(專利權)人：成都旗客科技有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51