本發(fā)明涉及導航定位
技術領域：
，具體涉及一種室內定位方法及裝置。
背景技術：
：隨著移動互聯(lián)網技術的發(fā)展，位置服務(LocationBasedSevers，LBS)得到了廣泛關注。據統(tǒng)計，在人們所使用的信息中有80％以上與“位置”有關，人們對室內外無縫定位的需求也在不斷增加。目前，室外定位技術已經相當成熟，以GPS、北斗、伽利略、格洛納斯為代表的全球四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)已經得以廣泛的推廣應用。然而對于衛(wèi)星定位信號難以覆蓋的室內環(huán)境，盡管已有基于Wi-Fi、ZigBee、RFID、藍牙、超寬帶等技術的室內定位技術，但上述室內定位技術的實現(xiàn)由于需要布置大量節(jié)點、信號覆蓋成本較高等缺點，難以推廣應用。技術實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明提供一種室內定位方法及裝置，以解決現(xiàn)有室內定位技術需要布置大量節(jié)點、信號覆蓋成本較高的問題。第一方面，本發(fā)明提供的一種室內定位方法，包括：采集目標對象的定位信息，其中所述定位信息包括周圍WiFi熱點信息和移動通訊基站信號中的至少一種；根據采集的所述定位信息，按照預設的篩選策略，選擇相應的定位方法；利用所述定位方法進行定位，獲得所述目標對象的定位結果。可選的，所述按照預設的篩選策略，選擇相應的定位方法，包括：根據采集的所述定位信息的強度是否符合預設的強度閾值條件、定位環(huán)境是否已知以及預設的定位方法的優(yōu)先級，選擇至少一種定位方法?？蛇x的，所述定位方法包括WiFi三邊定位方法、WiFi指紋定位方法、移動通訊移動通訊基站信號定位方法?？蛇x的，所述室內定位方法還包括：采用預設的定位修正方法對所述目標對象的定位結果進行修正?？蛇x的，所述采用預設的定位修正方法對所述目標對象的定位結果進行修正，包括：采用地圖匹配的方法對所述目標對象的實時定位信息進行修正。第二方面，本發(fā)明提供的一種室內定位裝置，包括：定位信息采集模塊，用于采集目標對象的定位信息，其中所述定位信息包括周圍WiFi熱點信息和移動通訊基站信號中的至少一種；定位方法選擇模塊，用于根據采集的所述定位信息，按照預設的篩選策略，選擇相應的定位方法；定位模塊，用于利用所述定位方法進行定位，獲得所述目標對象的定位結果?？蛇x的，所述定位方法選擇模塊，包括：定位方法選擇單元，用于根據采集的所述定位信息的強度是否符合預設的強度閾值條件、定位環(huán)境是否已知以及預設的定位方法的優(yōu)先級，選擇至少一種定位方法?？蛇x的，所述定位方法包括WiFi三邊定位方法、WiFi指紋定位方法、移動通訊基站信號定位方法。可選的，所述室內定位裝置，還包括：定位修正模塊，用于采用預設的定位修正方法對所述目標對象的定位結果進行修正?？蛇x的，所述定位修正模塊，包括：地圖修正單元，用于采用地圖匹配的方法對所述目標對象的實時定位信息進行修正。由上述技術方案可知，本發(fā)明提供的一種室內定位方法，首先采集目標對象的定位信息，其中所述定位信息包括周圍WiFi熱點信息和移動通訊基站信號中的至少一種；然后根據采集的定位信息，按照預設的篩選策略，選擇相應的定位方法；再利用所述定位方法進行定位，獲得所述目標對象的定位結果。本發(fā)明可以根據采集的定位信息選取相應的定位方法進行定位，從而保證定位的準確性，避免對單一定位信息的依賴性，兼容性強、適用范圍廣，不需要布置大量的網絡節(jié)點即可實現(xiàn)室內定位，定位準確且成本較低，同時能夠實現(xiàn)與室外定位的無縫銜接，提高定位的精度。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中，各元件或部分并不一定按照實際的比例繪制。圖1示出了本發(fā)明第一實施例所提供的一種室內定位方法的流程圖；圖2示出了本發(fā)明第二實施例所提供的一種室內定位裝置的示意圖。具體實施方式下面將結合附圖對本發(fā)明技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。需要注意的是，除非另有說明，本申請使用的技術術語或者科學術語應當為本發(fā)明所屬領域技術人員所理解的通常意義。圖1示出了本發(fā)明第一實施例所提供的一種室內定位方法的流程圖。如圖1所示，本發(fā)明第一實施例提供的一種室內定位方法包括以下步驟：步驟S101：采集目標對象的定位信息，其中所述定位信息包括周圍WiFi熱點信息和移動通訊基站信號中的至少一種。本步驟，可以通過相應的傳感器或信號收發(fā)設備采集相應的定位信息，例如通過WiFi收發(fā)模塊采集周圍WiFi熱點信息，通過移動通訊模塊如4G通訊模塊等采集移動通訊基站信號，等等，以上任一項都是現(xiàn)有的成熟技術，此處不再一一贅述，其均在本申請的保護范圍之內。步驟S102：根據采集的所述定位信息，按照預設的篩選策略，選擇相應的定位方法。根據步驟S101采集的定位信息的類型的不同，本步驟可以選擇與采集的所述定位信息相應的定位方法，例如，若所述定位信息為周圍的WiFi熱點信息，則可以使用WiFi三邊定位方法或WiFi指紋定位方法進行定位；若所述定位信息為移動通訊基站信號，則可以使用移動通訊基站信號定位方法進行定位。本發(fā)明實施例中，所述定位方法包括WiFi三邊定位方法、WiFi指紋定位方法、移動通訊基站信號定位方法?？梢愿鶕杉亩ㄎ恍畔⒌念愋蛽褚换蜻x擇多項組合使用進行定位，以上每種定位方法都是現(xiàn)有的定位方法，因此，具體定位方法本文不再贅述，其均在本發(fā)明的保護范圍之內。本步驟中在實施時，可以根據采集的所述定位信息的強度是否符合預設的強度閾值條件、定位環(huán)境是否已知以及預設的定位方法的優(yōu)先級，選擇至少一種定位方法。例如，在處于已知的WiFi熱點較多的定位環(huán)境中時，優(yōu)先使用WiFi指紋定位方法進行定位；如果WiFi熱點較少但WiFi信號強度處于預設的強度閾值內時，也可采用WiFi三邊定位進行定位。其中，檢測不到某種信號可以將其視為不符合預設的強度閾值條件來處理，本步驟可以根據實際需求靈活設置多種實施方式，此處不再一一贅述，其均在本發(fā)明的保護范圍之內。步驟S103：利用所述定位方法進行定位，獲得所述目標對象的定位結果。至此，通過步驟S101至步驟S103，完成了本發(fā)明第一實施例所提供的一種室內定位方法的流程。本發(fā)明可以根據采集的定位信息選取相應的定位方法進行定位，從而保證定位的準確性，避免對單一定位信息的依賴性，兼容性強、適用范圍廣，不需要布置大量的網絡節(jié)點即可實現(xiàn)室內定位，定位準確且成本較低，同時能夠實現(xiàn)與室外定位的無縫銜接，提高定位的精度。在本發(fā)明提供的一個實施例中，在步驟S103后，還包括：采用預設的定位修正方法對所述目標對象的定位結果進行修正。其中，所述采用預設的定位修正方法對所述目標對象的定位結果進行修正，包括：采用地圖匹配的方法對所述目標對象的實時定位信息進行修正。其中，地圖匹配是在行走的過程中利用幾何特征點修正行走過程中的位置，所述幾何特征點包括地圖中標識的路口、門口等。在本發(fā)明提供的一個實施例中，在步驟S103后，還包括步驟S104和S105：步驟S104：采集所述目標對象在室內行走時的慣性導航數據。本步驟，可以通過所述目標對象隨身攜帶的慣性導航系統(tǒng)采集目標對象在室內行走時的慣性導航數據，INS(InertialNavigationSystem，慣性導航系統(tǒng))主要由IMU(InertialMeasurementUnit，慣性測量單元)組成，通常包括以下模塊：三軸陀螺儀、三軸加速度計等。其通過對慣性測量數據進行處理后，可得出對象的加速度、角速度等，進而能夠計算得出速度、姿態(tài)、航向等信息。在給定位置的基礎上，可利用IMU進行自主導航定位，可以解決GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem全球衛(wèi)星導航系統(tǒng))系統(tǒng)的覆蓋問題。如利用加速度計采集加速度數據、利用陀螺儀采集角速度數據等。步驟S105：根據所述定位結果和所述慣性導航數據，采用預設的定位跟蹤方法對所述目標對象進行定位跟蹤，獲得所述目標對象的實時定位信息。在獲取到目標對象的定位結果和慣性導航數據后，即可采用預設的定位跟蹤方法對所述目標對象進行定位跟蹤，所述預設的定位跟蹤方法可以是行人航跡推算(PDR，PedestrianDead-Reckoning)方法，行人航跡推算，是通過IMU檢測判斷行人跨步動作、估計步長、檢測行動航向以實現(xiàn)行人的導航定位。行人航跡推算方法可以采用現(xiàn)有技術中的任一種，本文不再一一贅述，其均在本申請的保護范圍之內。在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述根據所述定位結果和所述慣性導航數據，采用行人航跡推算方法對所述目標對象進行定位跟蹤，獲得所述目標對象的實時定位信息，包括：根據所述定位結果和所述慣性導航數據，采用結合卡爾曼濾波的行人航跡推算方法對所述目標對象進行定位跟蹤，獲得所述目標對象的實時定位信息。其中，結合卡爾曼濾波的行人航跡推算方法是對行人航跡推算方法的改進，通過在航跡推算過程中加入卡爾曼濾波，可以在運動過程中修正步長、航向值等的誤差，使步長、航向值的精度更高，以提高最終的航跡推算精度、定位精度等。具體實施方式可以是，首先根據慣性導航數據計算出目標對象的跨步時間、步長和航向值，然后以所述目標對象的跨步時間、步長和航向值為遞推參數，采用預設的含有卡爾曼濾波的遞推算法推算所述目標對象的航跡。在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述以所述目標對象的跨步時間、步長和航向值為遞推參數，采用預設的含有卡爾曼濾波的遞推算法推算所述目標對象的航跡，包括：建立運動模型：x=xyvxvy]]>Fk=1Δtk1Δtkϵkϵk=IΔtkI0ϵkI]]>Qk=000Δtk2σa2I=000σv2(1-ϵk2)I]]>式中，x表示步行航跡數據的狀態(tài)量，x、y表示目標對象在橫向和縱向的坐標值，vx、vy表示目標對象在橫向和縱向的移動速度分量；Fk表示第k個跨步對應的狀態(tài)轉移矩陣，Δtk表示第k個跨步對應的跨步時間，εk為第k個跨步對應的指數參數，I表示單位矩陣；Qk表示動態(tài)擾動協(xié)方差矩陣，σa2表示運動加速度的均方差，σv2表示運動速度的均方差，為常數；其中，ϵk=exp(-Δtkτ)]]>σa2＝σv2(1-exp(-2Δtk/τ))/Δtk2式中，τ表示與運動速度相關的時間常數；建立觀測模型：zk=xk-1+lkcosθkyk-1+lksinθklkcosθk/Δtklksinθk/Δtk]]>Rk=σl2I00σl2/Δtk2I]]>式中，zk表示步行航跡數據的觀測量，xk-1、yk-1表示目標對象在第k-1個跨步對應的橫向和縱向的坐標值，lk表示目標對象在第k個跨步對應的步長，θk表示目標對象在第k個跨步對應的航向值，Δtk表示第k個跨步對應的跨步時間；Rk表示觀測誤差，σl2表示步長的均方差，I表示單位矩陣；預測步行航跡數據的狀態(tài)估計和協(xié)方差：x^k=Fkxk-1=xk-1+vxΔtkyk-1+vyΔtkϵkvxϵkvy]]>P^k=FkPk-1FkT+Qk]]>式中，表示狀態(tài)估計，表示協(xié)方差，xk-1表示第k-1個跨步對應的狀態(tài)量，Pk-1表示第k-1個跨步對應的協(xié)方差，表示Fk的轉置矩陣；計算觀測量殘差和殘差協(xié)方差：y~k=zk-x^k]]>Sk=HkP^kHkT+Rk]]>式中，表示第k個跨步對應的觀測量殘差；Sk表示殘差協(xié)方差，Hk表示觀測矩陣，表示觀測矩陣Hk的轉置矩陣；計算最優(yōu)卡爾曼增益：Kk=P^kHkTSk-1]]>式中，Kk表示第k個跨步對應的最優(yōu)卡爾曼增益，表示殘差協(xié)方差Sk的逆矩陣；計算修正后的狀態(tài)估計：xk=x^k+Kky~k]]>式中，xk表示推算獲得的目標對象的步行航跡數據，表示對步行航跡數據的預測狀態(tài)估計，kk表示最優(yōu)卡爾曼增益，表示對步行航跡數據的觀測量殘差。在具體運算過程中，可以引入一些輔助參數進行計算，以提高運算效率，例如：P^k=FkPk-1FkT+Qk=p1^Ip2^Ip3^Ip4^I]]>其中，p1^=p1+Δtkp2+Δtkp3+Δtk2p4]]>p2^=ϵkp2+ϵkΔtkp4]]>p3^=ϵkp3+ϵkΔtkp4]]>p4^=ϵk2p4+σv2(1-ϵk2)]]>殘差協(xié)方差：逆矩陣最優(yōu)卡爾曼增益：其中修正的狀態(tài)估計：修正的估計協(xié)方差：其中通過步驟S104和S105，本發(fā)明實施例采用了初始定位和定位跟蹤相結合的方式實現(xiàn)對目標對象的室內定位，從而進一步保證室內定位的精準度。在上述的第一實施例中，提供了一種室內定位方法，與之相對應的，本申請還提供一種室內定位裝置。請參考圖2，其為本發(fā)明第二實施例提供的一種室內定位裝置的示意圖。由于裝置實施例基本相似于方法實施例，所以描述得比較簡單，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。下述描述的裝置實施例僅僅是示意性的。本發(fā)明第二實施例提供的一種室內定位裝置，包括：定位信息采集模塊101，用于采集目標對象的定位信息，其中所述定位信息包括周圍WiFi熱點信息和移動通訊基站信號中的至少一種；定位方法選擇模塊102，用于根據采集的所述定位信息，按照預設的篩選策略，選擇相應的定位方法；定位模塊103，用于利用所述定位方法進行定位，獲得所述目標對象的定位結果。在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述定位方法選擇模塊102，包括：定位方法選擇單元，用于根據采集的所述定位信息的強度是否符合預設的強度閾值條件、定位環(huán)境是否已知以及預設的定位方法的優(yōu)先級，選擇至少一種定位方法。在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述定位方法包括WiFi三邊定位方法、WiFi指紋定位方法、移動通訊基站信號定位方法。在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述室內定位裝置，還包括：定位修正模塊，用于采用預設的定位修正方法對所述目標對象的定位結果進行修正。在本發(fā)明提供的一個實施例中，所述定位修正模塊，包括：地圖修正單元，用于采用地圖匹配的方法對所述目標對象的實時定位信息進行修正。以上，為本發(fā)明第二實施例提供的一種室內定位裝置的實施例說明。本發(fā)明提供的一種室內定位裝置與上述室內定位方法出于相同的發(fā)明構思，具有相同的有益效果，此處不再贅述。在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。需要說明的是，附圖中的流程圖和框圖顯示了根據本發(fā)明的多個實施例的系統(tǒng)、方法和計算機程序產品的可能實現(xiàn)的體系架構、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個或多個用于實現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應當注意，在有些作為替換的實現(xiàn)中，方框中所標注的功能也可以以不同于附圖中所標注的順序發(fā)生。例如，兩個連續(xù)的方框實際上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或動作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計算機指令的組合來實現(xiàn)。本發(fā)明實施例所提供的室內定位裝置可以是計算機程序產品，包括存儲了程序代碼的計算機可讀存儲介質，所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行前面方法實施例中所述的方法，具體實現(xiàn)可參見方法實施例，在此不再贅述。所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)、裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，又例如，多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些通信接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上?？梢愿鶕嶋H的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。所述功能如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術方案本質上或者說對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟件產品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，智能移動設備，服務器，或者網絡設備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：磁存儲介質、電子器件存儲介質等各種可以存儲程序代碼的介質。最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求和說明書的范圍當中。當前第1頁1 2 3