本發(fā)明涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種室內(nèi)定位方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著定位技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的不斷成熟，全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。但是針對(duì)于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)弱、信號(hào)易受干擾等缺點(diǎn)，尤其是在峽谷，特別是城市樓宇內(nèi)部等遮擋、干擾較為嚴(yán)重的區(qū)域，定位準(zhǔn)確度會(huì)受到影響甚至無法定位的問題。為解決上述問題，一些新的室內(nèi)定位技術(shù)不斷被研發(fā)應(yīng)用，例如：基站定位技術(shù)、無線保真(Wireless Fidelity，Wi-Fi)定位技術(shù)、偽衛(wèi)星定位技術(shù)、紫蜂(ZigBee)定位技術(shù)、無線射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification，RFID)定位技術(shù)、超寬帶(Ultra Wide Band，UWB)定位技術(shù)等，并且也可以利用不同定位技術(shù)進(jìn)行組合，用于實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外環(huán)境的定位信號(hào)無縫覆蓋，實(shí)現(xiàn)更廣信號(hào)的覆蓋范圍，提高定位精度以及定位技術(shù)應(yīng)用的魯棒性。

雖然，上述各種室內(nèi)定位技術(shù)能夠在一定程度上提高定位精度以及定位技術(shù)應(yīng)用的魯棒性，但當(dāng)大中型城市重特大火災(zāi)時(shí)常發(fā)生，救援環(huán)境十分復(fù)雜，而在復(fù)雜的滅火救援環(huán)境中，煙霧濃度大，環(huán)境惡劣，能見度低，一旦消防救援遇到危險(xiǎn)，如何確定消防員位置和了解周圍的環(huán)境狀況，保護(hù)生命安全和降低財(cái)產(chǎn)損失，這樣非常重要。但是上面的各種室內(nèi)定位技術(shù)，由于其自身的局限性，要么造價(jià)太高且易被破壞，要么不能保證定位的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種室內(nèi)定位方法及裝置，主要目的在于能夠監(jiān)測(cè)室內(nèi)移動(dòng)終端運(yùn)動(dòng)軌跡，迅速地定位，保證定位準(zhǔn)確性，而且大大降低定位成本。

依據(jù)本發(fā)明一方面，提供了一種室內(nèi)定位方法，包括：

移動(dòng)終端獲取室內(nèi)預(yù)設(shè)置的增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息；

根據(jù)所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息確定所述移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)；

獲取基于慣導(dǎo)技術(shù)輸出的所述移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息；

根據(jù)所述初始定位點(diǎn)坐標(biāo)和所述實(shí)時(shí)移動(dòng)信息確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)；

將移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)設(shè)置為新的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)，并以所述新的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)為起點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行所述移動(dòng)終端室內(nèi)定位，定位新的移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)。

依據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種室內(nèi)定位裝置，包括：

獲取單元，用于移動(dòng)終端獲取室內(nèi)預(yù)設(shè)置的增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息；

確定單元，用于根據(jù)所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息確定所述移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)；

所述獲取單元，還用于獲取基于慣導(dǎo)技術(shù)輸出的所述移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息；

所述確定單元，還用于根據(jù)所述初始定位點(diǎn)坐標(biāo)和所述實(shí)時(shí)移動(dòng)信息確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)；

設(shè)置單元，用于將移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)設(shè)置為新的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)，并以所述新的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)為起點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行所述移動(dòng)終端室內(nèi)定位，定位新的移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)。

借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案至少具有下列優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例的一種室內(nèi)定位方法及裝置，采用室內(nèi)定位技術(shù)在室內(nèi)環(huán)境預(yù)先布置少量增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)移動(dòng)終端獲取室內(nèi)增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的信息，通過到達(dá)時(shí)間差方法確定移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)；采用慣導(dǎo)技術(shù)對(duì)移動(dòng)終端在以所述初始定位點(diǎn)為起點(diǎn)的移動(dòng)軌跡進(jìn)行跟蹤定位，通過慣導(dǎo)技術(shù)解算的方法確定移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)。采用本發(fā)明的實(shí)施例，將室內(nèi)定位技術(shù)方法與慣導(dǎo)技術(shù)方法融合，可以實(shí)現(xiàn)迅速地室內(nèi)定位移動(dòng)終端，并實(shí)時(shí)地對(duì)移動(dòng)終端的移動(dòng)軌跡進(jìn)行跟蹤，能夠在保證室內(nèi)定位系統(tǒng)造價(jià)降低的同時(shí)保證室內(nèi)定位的準(zhǔn)確性。

對(duì)于復(fù)雜的滅火救援環(huán)境，尤其是在火勢(shì)范圍不可控等極端作業(yè)環(huán)境下，定位信號(hào)接收精準(zhǔn)度會(huì)受到嚴(yán)重影響，需要考慮如何在短時(shí)間內(nèi)迅速地、準(zhǔn)確地定位消防員位置及監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，達(dá)到最佳救援時(shí)間及幫助消防員緊急撤離。本發(fā)明實(shí)施例可以滿足這樣的需求，在保證準(zhǔn)確地室內(nèi)定位的同時(shí)，提高室內(nèi)定位的工作效率。

附圖說明

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例的一種室內(nèi)定位方法的流程圖；

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例的另一種室內(nèi)定位方法的流程圖；

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例的一種室內(nèi)定位裝置的組成框圖；

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例的室內(nèi)定位平面二維坐標(biāo)方法的流程圖；

圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例的室內(nèi)高度解算的流程圖；

圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)終端系統(tǒng)的工作原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的詳細(xì)說明。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種室內(nèi)定位方法，如圖1所示，所述方法包括：

101、移動(dòng)終端獲取室內(nèi)預(yù)設(shè)置的增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息。

其中，所述室內(nèi)預(yù)設(shè)置增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)是預(yù)先在室內(nèi)環(huán)境布局少量增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)，數(shù)目至少為3個(gè)，用于接收定位系統(tǒng)發(fā)出的定位信號(hào)，同時(shí)移動(dòng)終端獲取所述室內(nèi)預(yù)設(shè)置增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息，用于接收所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換的定位信號(hào),所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息還包括所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的室內(nèi)定位坐標(biāo)信息。

102、根據(jù)所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息確定所述移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)。

其中，所述根據(jù)所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息確定所述移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)，用于確定移動(dòng)終端在室內(nèi)環(huán)境移動(dòng)軌跡的起始點(diǎn)，可以采用以下的方法，該方法包括：

第一種方式，移動(dòng)終端在室內(nèi)二維空間平面移動(dòng)，選取任意室內(nèi)定位點(diǎn)P和相近的室內(nèi)定位點(diǎn)Q，定位點(diǎn)P和Q的距離為d0，假定d0為1米，移動(dòng)終端在室內(nèi)定位點(diǎn)P和Q之間移動(dòng)，接收到室內(nèi)任意三個(gè)增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)A、B、C的定位信號(hào)，電磁波傳播速度為光速c；移動(dòng)終端在室內(nèi)定位點(diǎn)P接收到增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)A、B、C的定位信號(hào)的到達(dá)時(shí)間值分別為TOA_A0、TOA_B0、TOA_C0，移動(dòng)終端在室內(nèi)定位點(diǎn)Q接收到增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)A、B、C的定位信號(hào)的到達(dá)時(shí)間值分別為TOA_A1、TOA_B1、TOA_C1，根據(jù)移動(dòng)終端在P和Q點(diǎn)接收所述到達(dá)時(shí)間值，采用到達(dá)時(shí)間差定位方法(Time Difference of Arrival，TDOA)，解算出移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)。

第二種方式，當(dāng)移動(dòng)終端在室內(nèi)定位點(diǎn)P和Q之間移動(dòng)時(shí)，若只能接收到室內(nèi)1個(gè)增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)或者2個(gè)增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的定位信號(hào)，無法實(shí)現(xiàn)TDOA定位方法解算出移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)，則移動(dòng)終端移動(dòng)到任一個(gè)室內(nèi)增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的正下方，同時(shí)保證能夠接收到所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的定位信號(hào)，將所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息包含的所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的定位坐標(biāo)，確定為移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)。

103、獲取基于慣導(dǎo)技術(shù)輸出的所述移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息。

其中，所述獲取基于慣導(dǎo)技術(shù)輸出的所述移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息，是在無信標(biāo)環(huán)境下使用慣性測(cè)量單元(Inertial Measurement Unit，IMU)感知移動(dòng)終端在移動(dòng)過程中的加速度、角速度、磁力和壓力等數(shù)據(jù)，利用所述IMU感知的數(shù)據(jù)進(jìn)行步長與方向的推算，獲得所述移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息，包括：移動(dòng)終端的移動(dòng)距離、移動(dòng)角度。

104、根據(jù)所述初始定位點(diǎn)坐標(biāo)和所述實(shí)時(shí)移動(dòng)信息確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)。

其中，所述初始定位點(diǎn)坐標(biāo)，可以按照步驟102的方法獲得；所述實(shí)時(shí)移動(dòng)信息，可以按照步驟103的方法獲得；所述根據(jù)所述初始定位點(diǎn)坐標(biāo)和所述實(shí)時(shí)移動(dòng)信息確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)，具體可以采用慣導(dǎo)技術(shù)中步行者航位推算(Pedestrian Dead Reckoning，PDR)方法，該方法包括：

移動(dòng)終端按照步驟102的方法獲得初始定位點(diǎn)S₀(E_O，N₀)；移動(dòng)終端按照步驟103的方法獲得移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息，包括：移動(dòng)距離d_n、移動(dòng)角度θ_n，例如：移動(dòng)終端從S₀點(diǎn)移動(dòng)到S₁點(diǎn)的移動(dòng)距離為d₁及移動(dòng)角度為θ₁；根據(jù)所述步行者航位推算(Pedestrian Dead Reckoning，PDR)方法，確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)S_k(E_k，N_k)，可以采用如下慣導(dǎo)航跡推算公式1，該公式1為：

其中，∑為求和公式符號(hào)；n為整數(shù)；k為移動(dòng)終端移動(dòng)到第k個(gè)點(diǎn)；d≥0；θ為-90°≤θ≤90°，θ為移動(dòng)終端的移動(dòng)方向與垂直方向的夾角。

需要說明的是，以上僅為慣導(dǎo)航跡推算的極簡(jiǎn)化公式。由于移動(dòng)終端在室內(nèi)的移動(dòng)軌跡是不斷變化的，基于慣導(dǎo)技術(shù)的PDR方法需要涉及步態(tài)檢測(cè)、步長和方向計(jì)算等多種復(fù)雜運(yùn)算方法的集合，最終需要說明獲得所述基于慣導(dǎo)技術(shù)輸出的所述移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息的方法是復(fù)雜的，所以本實(shí)施例僅用慣導(dǎo)航跡推算的極簡(jiǎn)化公式描述慣導(dǎo)技術(shù)在室內(nèi)跟蹤移動(dòng)終端的移動(dòng)軌跡的方法。

105、將移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)設(shè)置為新的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)，并以所述新的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)為起點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行所述移動(dòng)終端室內(nèi)定位，定位新的移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)。

對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例，為了防止累積的慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象，導(dǎo)致定位的移動(dòng)終端坐標(biāo)不準(zhǔn)確，采用將慣導(dǎo)數(shù)據(jù)初始化清零的方法，該方法包括：將移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)設(shè)置為新的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)，并以所述新的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)為起點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行移動(dòng)終端室內(nèi)定位，參考圖1步驟101-104，定位新的移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)，用于提高室內(nèi)定位精確度。

本發(fā)明實(shí)施例的一種室內(nèi)定位方法，采用在室內(nèi)預(yù)先布局少量增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)的室內(nèi)定位技術(shù)方法與慣導(dǎo)技術(shù)方法融合，可以對(duì)移動(dòng)終端的移動(dòng)軌跡進(jìn)行跟蹤，準(zhǔn)確定位移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)，同時(shí)將所述移動(dòng)坐標(biāo)點(diǎn)設(shè)置為新的初始定位坐標(biāo)點(diǎn)，再次進(jìn)行基于慣導(dǎo)技術(shù)定位新的移動(dòng)坐標(biāo)點(diǎn)，用于降低累積的慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象對(duì)定位所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)的準(zhǔn)確度的不良影響，不僅大大提高了室內(nèi)定位的準(zhǔn)確性，同時(shí)也降低了定位成本。

本發(fā)明的實(shí)施例提供另一種室內(nèi)定位方法，如圖2所示，所述方法包括：

201、移動(dòng)終端獲取室內(nèi)預(yù)設(shè)置的增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息。

其中，所述移動(dòng)終端獲取室內(nèi)預(yù)設(shè)置的增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息的具體描述，可以參考圖1的步驟101中的相應(yīng)描述，本發(fā)明實(shí)施例將不再贅述。

202、根據(jù)所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息確定所述移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)。

對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例，步驟202可以包括：所述移動(dòng)終端選取室內(nèi)任意較接近的兩點(diǎn)；確定所述兩點(diǎn)接收的增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息的到達(dá)時(shí)間差，是否滿足預(yù)定到達(dá)時(shí)間差的有效性；若滿足，則根據(jù)到達(dá)時(shí)間差定位方法對(duì)所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息達(dá)到所述兩點(diǎn)的時(shí)間差值進(jìn)行解算確定所述移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)；若不滿足，則將所述移動(dòng)終端在所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的正下方的坐標(biāo)確定為所述移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)。

其中，所述移動(dòng)終端選取所述室內(nèi)任意較接近的兩點(diǎn)，是移動(dòng)終端在室內(nèi)二維空間平面移動(dòng)，任意選取室內(nèi)較接近的兩點(diǎn)，距離約為1米。當(dāng)移動(dòng)終端在室內(nèi)這兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)，獲取室內(nèi)預(yù)設(shè)置增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息。如果移動(dòng)終端在選定的室內(nèi)較接近的兩點(diǎn)未能獲取到增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的信息，那么需要及時(shí)更換選定的室內(nèi)較接近的兩點(diǎn)。

其中，確定所述兩點(diǎn)接收的增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息的到達(dá)時(shí)間差，是否滿足預(yù)定到達(dá)時(shí)間差的有效性，是因?yàn)樵趶?fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中，測(cè)量室內(nèi)較接近的兩點(diǎn)接收增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間差存在明顯的多徑效應(yīng)，那么，判斷室內(nèi)較接近的兩點(diǎn)接收增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間差值的有效性就十分重要；若確定所述兩點(diǎn)接收的增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息的到達(dá)時(shí)間差，滿足預(yù)定到達(dá)時(shí)間差的有效性，則移動(dòng)終端接收的所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息的到達(dá)時(shí)間差是有效的數(shù)據(jù)，用于確定移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)信息，可以提高室內(nèi)定位初始定位點(diǎn)的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)該方法的具體描述包括：

移動(dòng)終端在室內(nèi)二維空間平面移動(dòng)，選取任意室內(nèi)定位點(diǎn)P和相近的室內(nèi)定位點(diǎn)Q，定位點(diǎn)P和Q的距離為d0，假定d0為1米，移動(dòng)終端在室內(nèi)定位點(diǎn)P和Q之間移動(dòng)，接收到室內(nèi)任意兩個(gè)增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)A、B的定位信號(hào)，電磁波傳播速度為光速c，假定增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)A、B的最小距離為d，假定d為15m；移動(dòng)終端在室內(nèi)定位點(diǎn)P接收到增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)A、B的定位信號(hào)的到達(dá)時(shí)間值分別為TOA_A0、TOA_B0，移動(dòng)終端在室內(nèi)定位點(diǎn)Q接收到增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)A、B的定位信號(hào)的到達(dá)時(shí)間值分別為TOA_A1、TOA_B1；定位點(diǎn)P接收增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)A和B的到達(dá)時(shí)間差為TDOA_0，定位點(diǎn)Q接收增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)A和B的到達(dá)時(shí)間差為TDOA_1；就增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)A而言，P、Q兩定位點(diǎn)處的到達(dá)時(shí)間的差值為ΔTOA_A，就增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)B而言，P、Q兩定位點(diǎn)處的到達(dá)時(shí)間的差值為ΔTOA_B；那么，具體描述采用如下公式2：

由于P、Q兩個(gè)定位點(diǎn)又十分接近，因此測(cè)量移動(dòng)終端在定位點(diǎn)P和Q接收同一個(gè)增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)A的到達(dá)時(shí)間差值是可以忽略不計(jì)；但是，在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中，測(cè)量室內(nèi)較接近的兩點(diǎn)接收增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間差存在明顯的多徑效應(yīng)，那么，判斷室內(nèi)較接近的兩點(diǎn)接收增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間差值的有效性就十分重要；具體的描述采用如下公式3：

當(dāng)滿足公式3，則不認(rèn)為移動(dòng)終端在室內(nèi)較接近的兩點(diǎn)P和Q接收增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間差顯示出移動(dòng)終端從P移動(dòng)到Q發(fā)生明顯跳變，因此認(rèn)為P、Q兩定位點(diǎn)分別接收到的增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)A、B的到達(dá)時(shí)間差值是有效的。

對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例，所述若滿足，可以確定所述兩點(diǎn)接收的增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息的到達(dá)時(shí)間差，滿足預(yù)定到達(dá)時(shí)間差的有效性，則根據(jù)到達(dá)時(shí)間差定位方法對(duì)所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息達(dá)到所述兩點(diǎn)的時(shí)間差值進(jìn)行解算確定所述移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)；所述確定所述移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)的方法，具體描述包括：移動(dòng)終端需要獲取室內(nèi)預(yù)設(shè)置的增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)數(shù)目至少為3個(gè)；接收室內(nèi)任意兩個(gè)增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的信息都滿足預(yù)定到達(dá)時(shí)間差的有效性，那么，可以參考圖1步驟102的第一種方式，選用移動(dòng)終端接收增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間差值，根據(jù)TDOA定位方法解算出移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)。

對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例，所述若不滿足，可以確定所述兩點(diǎn)接收的增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息的到達(dá)時(shí)間差，不滿足預(yù)定到達(dá)時(shí)間差的有效性，則將所述移動(dòng)終端在所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的正下方的坐標(biāo)確定為所述移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)；所述確定所述移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)的方法可以參考圖1步驟102的第二種方式，確定移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)。

203、獲取基于慣導(dǎo)技術(shù)輸出的所述移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息。

其中，所述移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)信息包括運(yùn)動(dòng)角度、運(yùn)動(dòng)步長、運(yùn)動(dòng)步數(shù)，所述獲取基于慣導(dǎo)技術(shù)輸出的所述移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息，是在無信標(biāo)環(huán)境下使用慣性測(cè)量單元(Inertial Measurement Unit，IMU)感知移動(dòng)終端在移動(dòng)過程中的加速度、角速度、磁力和壓力等數(shù)據(jù)，利用所述IMU感知的數(shù)據(jù)進(jìn)行步長與方向的推算，獲得所述移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息，包括：移動(dòng)終端的移動(dòng)距離、移動(dòng)角度。

204、根據(jù)所述初始定位點(diǎn)坐標(biāo)和所述實(shí)時(shí)移動(dòng)信息確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)。

對(duì)于本實(shí)施例，步驟204包括：根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)角度確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)方向；根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)步長和運(yùn)動(dòng)步數(shù)確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)距離；基于所述移動(dòng)方向、移動(dòng)距離以及所述初始定位點(diǎn)坐標(biāo)確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)。

其中，所述根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)角度確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)方向，是采用慣導(dǎo)技術(shù)對(duì)室內(nèi)移動(dòng)終端的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行跟蹤定位，可以參考步驟103描述，獲得移動(dòng)終端的運(yùn)動(dòng)角度，進(jìn)而確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)方向。

其中，所述根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)步長和運(yùn)動(dòng)步數(shù)確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)距離，是采用慣導(dǎo)技術(shù)對(duì)室內(nèi)移動(dòng)終端的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行跟蹤定位，可以參考步驟103描述，獲得移動(dòng)終端的移動(dòng)距離。

其中，所述基于所述移動(dòng)方向、移動(dòng)距離以及所述初始定位點(diǎn)坐標(biāo)確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)，是采用慣導(dǎo)技術(shù)對(duì)室內(nèi)移動(dòng)終端的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行跟蹤定位，可以參考步驟103、104描述，確定移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)。

需要說明的是，為了判斷根據(jù)所述初始定位點(diǎn)坐標(biāo)和所述實(shí)時(shí)移動(dòng)信息確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)是否受慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象的影響，需要確定所述移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息是否存在慣導(dǎo)漂移，若存在，則需要對(duì)所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)進(jìn)行矯正，該方法包括：獲取移動(dòng)終端運(yùn)動(dòng)方向與任意兩個(gè)所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)連線的夾角；篩選出所述夾角中最小的角度；根據(jù)所述最小的角度，確定選定的兩個(gè)增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)，從而確定所述移動(dòng)終端與所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間差值增量是否滿足預(yù)定慣導(dǎo)漂移判斷公式；若滿足，則確定所述基于慣導(dǎo)技術(shù)輸出的所述移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息存在慣導(dǎo)漂移；若不滿足，則確定所述基于慣導(dǎo)技術(shù)輸出的所述移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息不存在慣導(dǎo)漂移。所述確定所述基于慣導(dǎo)技術(shù)輸出的所述移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息是否存在慣導(dǎo)漂移的方法，具體描述包括：

移動(dòng)終端在室內(nèi)二維空間移動(dòng)，任意選取定位點(diǎn)P0、P1，移動(dòng)終端由定位點(diǎn)P0運(yùn)動(dòng)到定位點(diǎn)P1；移動(dòng)終端在定位點(diǎn)P0、P1獲取室內(nèi)預(yù)設(shè)置增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)A和B，則移動(dòng)終端在P0點(diǎn)接收增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)A和B的到達(dá)時(shí)間差值為TDOA_P0，移動(dòng)終端在P1點(diǎn)接收增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)A和B的到達(dá)時(shí)間差值為TDOA_P1；移動(dòng)終端運(yùn)動(dòng)方向與兩個(gè)節(jié)點(diǎn)連線方向上的夾角為α(0°≤α≤90°)，且滿足公式4如下：

ΔTDOA＝|TDOA_P 1-TDOA_P 0| (公式4)

需要說明的是，若移動(dòng)終端接收到的增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)數(shù)目至少為3個(gè)，則移動(dòng)終端與任意兩個(gè)增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)連線的夾角有α_0,α_1,α_2,…α_n，所述α_n夾角可以通過增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)信息和采用慣導(dǎo)技術(shù)輸出的移動(dòng)終端運(yùn)動(dòng)角度信息運(yùn)算得出。由于移動(dòng)終端運(yùn)動(dòng)的方向角度不同，需要矯正的水平也不同，當(dāng)α角度越接近90度，得到的TDOA定位結(jié)果可靠性越差。那么，選取移動(dòng)終端移動(dòng)方向與任意兩個(gè)增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)連線的所有夾角中最小的夾角α＝min{α_0,α_1,α_2,…}，并且采用公式4，計(jì)算形成此α的兩個(gè)增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)到定位點(diǎn)P0和P1的ΔTDOA，然后采用慣導(dǎo)漂移判斷公式5，該公式5為：

ΔTDOA·cos(α)≥0.01 (公式5)

若滿足慣導(dǎo)漂移判斷準(zhǔn)則公式5，則移動(dòng)終端依據(jù)慣導(dǎo)技術(shù)輸出的移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息定位移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)，存在慣導(dǎo)漂移，需要對(duì)所述移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)進(jìn)行矯正一次，用于抑制慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象；若不滿足慣導(dǎo)漂移判斷準(zhǔn)則公式5，則移動(dòng)終端依據(jù)慣導(dǎo)技術(shù)輸出的移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息定位移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)，不存在慣導(dǎo)漂移，不需要對(duì)移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)進(jìn)行矯正。

需要說明的是，若存在慣導(dǎo)漂移，需要對(duì)所述移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)進(jìn)行矯正一次的方法包括：若存在慣導(dǎo)漂移，則所述根據(jù)到達(dá)時(shí)間差定位方法對(duì)所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)達(dá)到所述兩點(diǎn)的時(shí)間差值進(jìn)行解算，并確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)定位坐標(biāo)，可以參考步驟201-202確定移動(dòng)定位坐標(biāo)，根據(jù)所述移動(dòng)終端的移動(dòng)定位坐標(biāo)矯正所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)；所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)，是根據(jù)所述初始定位點(diǎn)坐標(biāo)和所述實(shí)時(shí)移動(dòng)信息確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)，可以參考步驟104。根據(jù)所述移動(dòng)終端的移動(dòng)定位坐標(biāo)矯正所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)可以采用如下方法，該方法具體描述包括：

移動(dòng)終端在室內(nèi)二維空間移動(dòng)，以點(diǎn)Point_0為初始點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)Point_1，移動(dòng)終端在點(diǎn)Point_1獲取室內(nèi)預(yù)設(shè)置的增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息，并根據(jù)所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)定位坐標(biāo)，可以參考步驟201-202中確定移動(dòng)終端初始定位坐標(biāo)的方法，確定點(diǎn)Point_1的移動(dòng)定位坐標(biāo)P1_1(x1_1,y1_1)；根據(jù)初始定位點(diǎn)Point_0的坐標(biāo)和移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息，采用慣導(dǎo)技術(shù)解算，可以參考步驟203-204，確定所述移動(dòng)終端運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)Point_1的移動(dòng)坐標(biāo)P1_2(x1_2,x1_2)，則對(duì)移動(dòng)定位坐標(biāo)P1_1(x1_1,y1_1)和移動(dòng)坐標(biāo)P1_2(x1_2,x1_2)分配相應(yīng)的權(quán)值，用于對(duì)移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)P1_2(x1_2,x1_2)進(jìn)行矯正，用于抑制慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象，可以采用公式6計(jì)算得出新的坐標(biāo)P1(x1,y1)，將坐標(biāo)P1(x1,y1)確定為移動(dòng)終端以點(diǎn)Point_0為初始點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)Point_1的移動(dòng)坐標(biāo)，該公式6為：

其中α為移動(dòng)終端運(yùn)動(dòng)方向與兩個(gè)增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)連線方向上的夾角α(0°≤α≤90°)，且α是符合慣導(dǎo)漂移判斷公式的使用的數(shù)據(jù)。

205、將移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)設(shè)置為新的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)，并以所述新的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)為起點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行所述移動(dòng)終端室內(nèi)定位，定位新的移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)。

對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例，為了防止累積的慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象，導(dǎo)致確定的移動(dòng)坐標(biāo)不準(zhǔn)確，采用將慣導(dǎo)數(shù)據(jù)初始化清零的方法，該方法包括：將移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)設(shè)置為新的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)，并以所述新的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)為起點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行移動(dòng)終端室內(nèi)定位，參考步驟201-204，定位新的移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)，用于提高室內(nèi)定位精確度。

206、所述移動(dòng)終端接收地面室外氣壓值、室內(nèi)氣壓值、室內(nèi)氣體參數(shù)值以及室內(nèi)溫度參數(shù)值。

207、通過所述地面室外氣壓值、所述室內(nèi)氣壓值、所述室內(nèi)氣體參數(shù)值、所述室內(nèi)溫度參數(shù)值以及高度解算公式計(jì)算定位移動(dòng)終端所在樓層。

對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例，步驟206-207，用于迅速地準(zhǔn)確定位移動(dòng)終端所在樓層，可以采用以下方法,該方法包括:

移動(dòng)終端上安裝有氣壓傳感器、溫度傳感器和氣體傳感器。移動(dòng)終端在地面通過氣壓傳感器測(cè)量室外氣壓值為Pa；當(dāng)移動(dòng)終端運(yùn)動(dòng)到室內(nèi)通過氣壓傳感器測(cè)量室內(nèi)氣壓值為Pa0，通過溫度傳感器檢測(cè)室內(nèi)溫度為t_m攝氏度；移動(dòng)終端接收室內(nèi)預(yù)設(shè)置增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息包含的定位信號(hào)，是由定位系統(tǒng)自身設(shè)置的室外基站發(fā)出的，室外參考基站的初始高度為h₀米。那么，采用如下高度解算公式7計(jì)算出移動(dòng)終端與室外地面的高度差h米，根據(jù)每一層樓的高度，迅速判斷移動(dòng)終端所在樓層。那么，采用的高度解算公式7為：

其中，ln是求對(duì)數(shù)數(shù)學(xué)符號(hào)；數(shù)值29.29是干燥氣體常數(shù)Rg(Rg＝287.05J/(kg*K))除以重力加速度g(g＝9.8m/s²)得出的；t_m℃需要轉(zhuǎn)化為絕對(duì)溫度值；其中，參數(shù)273.15℃及數(shù)值29.29屬于物理常量。

208、輸出所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)、所述移動(dòng)終端所在樓層、所述地面室外氣壓值、所述室內(nèi)氣壓值、所述室內(nèi)氣體參數(shù)值以及所述室內(nèi)溫度參數(shù)值。

為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)移動(dòng)終端所處室內(nèi)作業(yè)情況，需要輸出所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)、所述地面室外氣壓值、所述室內(nèi)氣壓值、所述室內(nèi)氣體參數(shù)值以及所述室內(nèi)溫度參數(shù)值。

本發(fā)明實(shí)施例基于室內(nèi)定位技術(shù)和慣導(dǎo)技術(shù)融合，采用多傳感器輔助工作，不僅可以監(jiān)測(cè)移動(dòng)終端在室內(nèi)環(huán)境的運(yùn)動(dòng)軌跡，并且可以達(dá)到準(zhǔn)確定位移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)。具體地，對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例提供的室內(nèi)定位方法的工作流程進(jìn)行描述，其中二維空間室內(nèi)定位工作流程如圖4所示，包括：首先，移動(dòng)終端在室內(nèi)任意選取較接近的兩點(diǎn)P和Q，接收室內(nèi)預(yù)設(shè)置增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息；移動(dòng)終端在所述P和Q兩點(diǎn)間移動(dòng)，獲取所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)數(shù)目≥3個(gè)，否則，移動(dòng)終端需要重新選取較接近的兩點(diǎn)P和Q；若滿足移動(dòng)終端在所述P和Q兩點(diǎn)間移動(dòng)，獲取所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)數(shù)目≥3個(gè)，需要判斷移動(dòng)終端在所述P和Q兩點(diǎn)接收所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間差是否滿足預(yù)定到達(dá)時(shí)間差的有效性；若滿足，則所述移動(dòng)終端在所述P和Q兩點(diǎn)接收所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間是有效的，可以采用TDOA定位方法解算出移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)，并保存坐標(biāo)信息；若不滿足，則所述移動(dòng)終端在所述P和Q兩點(diǎn)接收所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間差是無效的，將移動(dòng)終端移動(dòng)至最近的室內(nèi)預(yù)設(shè)置的增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的正下方，接收所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息，以所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的定位坐標(biāo)確定為移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)；根據(jù)移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)確定移動(dòng)終端在室內(nèi)移動(dòng)軌跡的移動(dòng)坐標(biāo)，可以采用慣導(dǎo)技術(shù)的方法實(shí)現(xiàn)，通過慣導(dǎo)解算出移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)；對(duì)于所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)，需要判斷所述移動(dòng)終端與所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間差值增量是否滿足預(yù)定慣導(dǎo)漂移判斷公式，用于確定是否存在慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象；若滿足，則存在慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象，需要對(duì)所述慣導(dǎo)解算出移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)進(jìn)行矯正；若不滿足，則不存在慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象，所述基于慣導(dǎo)技術(shù)解算出移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)確定為移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)；為防止累積的慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象，將慣導(dǎo)數(shù)據(jù)清零，將移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)設(shè)置為新的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)，并以所述新的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)為起點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行所述移動(dòng)終端室內(nèi)定位，定位新移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)，以此種方式進(jìn)行迭代循環(huán)運(yùn)算，定位移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)，能夠有效提高定位精度。對(duì)移動(dòng)終端所在樓層高度的室內(nèi)定位工作流程如圖5所示，可以采用高度解算的方法實(shí)現(xiàn)，該工作流程包括：首先，移動(dòng)終端通過氣壓傳感器裝置測(cè)量地面位置氣壓值，并保存數(shù)據(jù)；當(dāng)移動(dòng)終端進(jìn)入室內(nèi)作業(yè)時(shí)，通過氣壓傳感器裝置測(cè)量室內(nèi)氣壓值，通過氣體傳感器裝置測(cè)量室內(nèi)氣壓值，通過溫度傳感器測(cè)量室內(nèi)氣體參數(shù)值，并保存數(shù)據(jù)；根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的室內(nèi)定位方法中的高度解算公式，計(jì)算得出當(dāng)前室內(nèi)高度與地面高度差值，根據(jù)每一層樓層高度值，確定移動(dòng)終端所在樓層。

本發(fā)明實(shí)施例的另一種室內(nèi)定位方法，采用在室內(nèi)預(yù)先布局少量增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)的室內(nèi)定位技術(shù)方法與慣導(dǎo)技術(shù)方法融合，可以對(duì)移動(dòng)終端的移動(dòng)軌跡進(jìn)行跟蹤，準(zhǔn)確定位移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)，同時(shí)將所述移動(dòng)坐標(biāo)點(diǎn)設(shè)置為新的初始定位坐標(biāo)點(diǎn)，再次進(jìn)行基于慣導(dǎo)技術(shù)定位新的移動(dòng)坐標(biāo)點(diǎn)，用于降低累積的慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象對(duì)定位所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)的準(zhǔn)確精度的不良影響。此外，為了防止慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象對(duì)移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)定位準(zhǔn)確性產(chǎn)生不良影響，需要判斷移動(dòng)終端在移動(dòng)軌跡中是否受到慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象的影響，并對(duì)慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象進(jìn)行矯正。為了迅速地準(zhǔn)確定位移動(dòng)終端所在樓層，具體是采用高度解算公式實(shí)現(xiàn)的，并且輸出移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)、移動(dòng)終端所在樓層、地面室外氣壓值、室內(nèi)氣壓值、室內(nèi)氣體參數(shù)值、室內(nèi)溫度參數(shù)值，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)移動(dòng)終端所處室內(nèi)作業(yè)情況。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例不僅保證準(zhǔn)確定位移動(dòng)終端的準(zhǔn)確性，提高室內(nèi)定位的工作效率，同時(shí)也降低了定位成本。

本發(fā)明實(shí)施例的一種室內(nèi)定位的裝置，如圖3所示，該裝置包括：獲取單元31、確定單元32、設(shè)置單元33、矯正單元34、接收單元35、計(jì)算單元36和顯示單元37。

獲取單元31，用于移動(dòng)終端獲取室內(nèi)預(yù)設(shè)置的增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息；其中，所述室內(nèi)預(yù)設(shè)置增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)是預(yù)先在室內(nèi)環(huán)境布局少量增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)，數(shù)目為至少3個(gè)，用于接收定位系統(tǒng)發(fā)出的定位信號(hào)；其中，所述獲取單元31用于移動(dòng)終端獲取所述室內(nèi)預(yù)設(shè)置增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息，接收所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換的定位信號(hào)。

確定單元32，用于根據(jù)所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息確定所述移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)。

為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)移動(dòng)終端的移動(dòng)軌跡，獲得移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息，那么，所述獲取單元31，還用于獲取基于慣導(dǎo)技術(shù)輸出的所述移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息；其中，所述獲取單元31還用于獲取基于慣導(dǎo)技術(shù)輸出的所述移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息，是在無信標(biāo)環(huán)境下使用IMU感知移動(dòng)終端在移動(dòng)過程中的加速度、角速度、磁力和壓力等數(shù)據(jù)；利用所述慣性測(cè)量單元感知的數(shù)據(jù)進(jìn)行步長與方向的推算，獲得所述移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息，包括：移動(dòng)終端移動(dòng)距離、移動(dòng)角度。

在基于室內(nèi)定位技術(shù)獲得初始定位點(diǎn)及基于慣導(dǎo)技術(shù)獲得移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息之后，那么，所述確定單元32，還用于根據(jù)所述初始定位點(diǎn)坐標(biāo)和所述實(shí)時(shí)移動(dòng)信息確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)。

設(shè)置單元33，用于將移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)設(shè)置為新的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)，并以所述新的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)為起點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行所述移動(dòng)終端室內(nèi)定位，定位新的移動(dòng)終端移動(dòng)坐標(biāo)。

矯正單元34，用于判斷移動(dòng)終端在移動(dòng)軌跡中是否受到慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象的影響；若受到影響，那么，則需要對(duì)移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行矯正。

接收單元35，用于所述移動(dòng)終端接收地面室外氣壓值、室內(nèi)氣壓值、室內(nèi)氣體參數(shù)值以及室內(nèi)溫度參數(shù)值。

計(jì)算單元36，用于通過所述地面室外氣壓值、所述室內(nèi)氣壓值、所述室內(nèi)氣體參數(shù)值、所述室內(nèi)溫度參數(shù)值以及高度解算公式計(jì)算出所述移動(dòng)終端與室外地面高度差值，從而確定移動(dòng)終端所在樓層。

顯示單元37，用于輸出所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)、所述移動(dòng)終端所在樓層、所述地面室外氣壓值、所述室內(nèi)氣壓值、所述室內(nèi)氣體參數(shù)值以及所述室內(nèi)溫度參數(shù)值。

對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例，為了使用到達(dá)時(shí)間差定位方法解算移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)的坐標(biāo)，需要判斷使用的到達(dá)時(shí)間差數(shù)據(jù)是有效的，那么，所述確定單元32，包括：選取模塊3201、判斷模塊3202和確定模塊3203。

選取模塊3201，用于所述移動(dòng)終端選取所述室內(nèi)任意較接近的兩點(diǎn)。

判斷模塊3202，用于判斷所述兩點(diǎn)接收的增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息的到達(dá)時(shí)間差值，是否滿足預(yù)定到達(dá)時(shí)間差的有效性。

確定模塊3203，用于若滿足預(yù)定到達(dá)時(shí)間差的有效性，則根據(jù)到達(dá)時(shí)間差定位方法對(duì)所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息達(dá)到所述兩點(diǎn)的時(shí)間差值進(jìn)行解算確定所述移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)。

所述確定模塊3203，用于若不滿足預(yù)定到達(dá)時(shí)間差的有效性，則將所述移動(dòng)終端在所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的正下方的坐標(biāo)確定為所述移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)坐標(biāo)。

對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例，為了根據(jù)所述初始定位點(diǎn)坐標(biāo)和所述實(shí)時(shí)移動(dòng)信息確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)，那么所述確定單元32，還包括：角度確定模塊3204、距離確定模塊3205和坐標(biāo)確定模塊3206。

角度確定模塊3204，用于根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)角度確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)方向。

距離確定模塊3205，用于根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)步長和運(yùn)動(dòng)步數(shù)確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)距離。

坐標(biāo)確定模塊3206，用于基于所述移動(dòng)方向、移動(dòng)距離以及所述初始定位點(diǎn)坐標(biāo)確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)。

對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例，根據(jù)移動(dòng)終端的初始定位點(diǎn)作為起始點(diǎn)，采用慣導(dǎo)技術(shù)定位移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)點(diǎn)的過程中，可能會(huì)產(chǎn)生慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象，那么會(huì)導(dǎo)致移動(dòng)終端的移動(dòng)定位點(diǎn)不準(zhǔn)確的情況。所以，為了防止這種定位不準(zhǔn)確的情況發(fā)生，需要判斷移動(dòng)終端在移動(dòng)軌跡中是否受到慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象的影響，若受到影響，那么，則需要對(duì)移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行矯正。所述矯正單元34，包括：獲取模塊3401、篩選模塊3402、確定模塊3403和矯正模塊3404。

獲取模塊3401，用于獲取移動(dòng)終端運(yùn)動(dòng)方向與任意兩個(gè)所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)連線的夾角。

篩選模塊3402，用于篩選出所述夾角中最小的角度。

確定模塊3403，用于根據(jù)所述最小的角度，確定所述移動(dòng)終端與所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間差值增量是否滿足預(yù)定慣導(dǎo)漂移判斷公式。

所述確定模塊3403，還用于若確定滿足預(yù)定慣導(dǎo)漂移判斷公式，則確定所述基于慣導(dǎo)技術(shù)輸出的所述移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息存在慣導(dǎo)漂移。

所述確定模塊3403，還用于若確定不滿足預(yù)定慣導(dǎo)漂移判斷公式，則確定所述基于慣導(dǎo)技術(shù)輸出的所述移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)移動(dòng)信息不存在慣導(dǎo)漂移。

矯正模塊3404，用于通過所述根據(jù)到達(dá)時(shí)間差定位方法對(duì)所述增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)信息到達(dá)所述兩點(diǎn)的時(shí)間差值進(jìn)行解算確定所述移動(dòng)終端的移動(dòng)定位坐標(biāo)，根據(jù)所述確定模塊確定的所述移動(dòng)終端的移動(dòng)定位坐標(biāo)矯正所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)。

需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種室內(nèi)定位裝置所涉及各功能單元和模塊的其他相應(yīng)描述，可以參考圖2所示方法的對(duì)應(yīng)描述，在此不再贅述，但應(yīng)當(dāng)明確，本實(shí)施例中的裝置能夠?qū)?yīng)實(shí)現(xiàn)前述方法實(shí)施例中的全部內(nèi)容。

本發(fā)明實(shí)施例基于室內(nèi)定位技術(shù)和慣導(dǎo)技術(shù)融合，采用多傳感器輔助工作，不僅可以監(jiān)測(cè)移動(dòng)終端在室內(nèi)環(huán)境的運(yùn)動(dòng)軌跡，并且可以達(dá)到準(zhǔn)確定位移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)。具體地，對(duì)于移動(dòng)終端系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行描述如圖6所示，其中，移動(dòng)終端系統(tǒng)包括：氣體傳感器裝置、氣壓傳感器裝置、溫度傳感器裝置、慣性導(dǎo)航裝置、定位信號(hào)接收裝置、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列(Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)、ARM處理器(Advanced RISC Machines，ARM)解算裝置，藍(lán)牙裝置和顯示裝置。具體地描述，氣體傳感器裝置、氣壓傳感器裝置、溫度傳感器裝置、慣性導(dǎo)航裝置和定位信號(hào)接收裝置通過I2C總線(Inter－Integrated Circuit，I2C)配置方式與FPGA通信；FPGA通過自身的NiosⅡ軟核開發(fā)完成對(duì)氣體傳感器裝置、氣壓傳感器裝置、溫度傳感器裝置和慣性導(dǎo)航裝置的驅(qū)動(dòng)配置及定位信號(hào)接收裝置射頻接收設(shè)置，利用FPGA的邏輯電路來完成對(duì)定位信號(hào)的捕獲、跟蹤和對(duì)其他多種傳感器裝置及慣性導(dǎo)航裝置采集數(shù)據(jù)的傳輸，最后輸出偽距、載波環(huán)和碼環(huán)等信息；ARM處理器解算裝置與FPGA通過并行總線連接，ARM處理器解算裝置主要完成定位信號(hào)的碼環(huán)同步、捕獲判斷和濾波，然后對(duì)采集到的其他傳感器裝置和慣性導(dǎo)航裝置的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解算；最后對(duì)所有的有效數(shù)據(jù)進(jìn)行重新組幀，通過藍(lán)牙裝置的透明傳輸協(xié)議傳送給顯示裝置；顯示裝置顯示出移動(dòng)終端的定位信息，包括：移動(dòng)終端的坐標(biāo)、移動(dòng)終端所在室內(nèi)位置和移動(dòng)終端所在樓層等信息。

本發(fā)明實(shí)施例的一種室內(nèi)定位裝置，包括：獲取單元、確定單元、矯正單元、設(shè)置單元、接收單元、計(jì)算單元和顯示單元。采用在室內(nèi)預(yù)先布局少量增補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)的室內(nèi)定位技術(shù)方法與慣導(dǎo)技術(shù)方法融合，可以對(duì)移動(dòng)終端的移動(dòng)軌跡進(jìn)行跟蹤，準(zhǔn)確定位移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)，同時(shí)將所述移動(dòng)坐標(biāo)點(diǎn)設(shè)置為新的初始定位坐標(biāo)點(diǎn)，再次進(jìn)行基于慣導(dǎo)技術(shù)定位新的移動(dòng)坐標(biāo)點(diǎn)，用于降低累積的慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象對(duì)定位所述移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)的準(zhǔn)確精度的不良影響。此外，為了防止慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象對(duì)移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)定位準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響，需要判斷移動(dòng)終端在移動(dòng)軌跡中是否受到慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象的影響，并對(duì)慣導(dǎo)漂移現(xiàn)象進(jìn)行矯正。為了迅速地準(zhǔn)確定位移動(dòng)終端所在樓層，具體是采用高度解算公式實(shí)現(xiàn)的；同時(shí)，輸出移動(dòng)終端的移動(dòng)坐標(biāo)、移動(dòng)終端所在樓層、地面室外氣壓值、室內(nèi)氣壓值、室內(nèi)氣體參數(shù)值以及室內(nèi)溫度參數(shù)值，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)移動(dòng)終端所處室內(nèi)作業(yè)情況。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例不僅保證準(zhǔn)確定位移動(dòng)終端的準(zhǔn)確性，提高室內(nèi)定位的工作效率，同時(shí)也降低了定位成本。

通過以上的實(shí)施方式的描述，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的通用硬件的方式來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過硬件，但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)中，如計(jì)算機(jī)的軟盤，硬盤或光盤等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述的方法。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。