[发明专利]一种室内导航系统及其精确定位的方法

说明书

技术领域

本发明涉及导航系统领域，尤其是一种用于室内导航的便携式系统及其精确定位的方法。

背景技术

信息技术高速发展时代的到来，使得室内定位与导航技术在越来越多的应用中起着重要的作用。虽然全球卫星定位系统GPS在室外环境下定位的性能相当出色，但是不适用于室内环境。因为GPS卫星信号无法穿透太厚的墙壁，导航设备在大型建筑、地下建筑、高层楼房中会彻底找不到卫星信号而无法定位。室内定位已经成为定位技术研究和发展的焦点。

室内导航与定位技术能够给人们的生活、工作带来极大的便利，便携式设备如触摸屏、手机等，其计算能力、通信能力和底层硬件完全能够满足室内定位和导航的需求。目前存在的室内定位技术可分为三类：惯性导航系统，缺点在于信号存在偏移和噪声，定位误差大；机械波系统，利用超声波和多边定位技术计算用户位置；电磁波系统，包括可见光、红外线等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种室内导航系统及其精确定位的方法，可在室内复杂场景下实现精确导航。

为解决上述技术问题，本发明提供一种室内导航系统及其精确定位的方法，包括服务器中心、若干个无线AP、终端设备；终端设备、若干个无线AP及服务器中心之间都通过内部局域网相连；服务器中心包括WEB服务器、应用服务器及数据库服务器，三者之间通过有线连接方式进行数据交互；终端设备包括移动终端和固定终端，移动终端包括手机设备、平板电脑或其他手持设备，固定终端包括固定触摸屏；系统的无线WiFi组网方案包括PoE交换机、AC无线控制器、路由器、若干个无线AP；无线AP自动的将有线网络转换成无线网络，AC无线控制器统一管理若干个无线AP；外部连入的Internet信号先进入PoE交换机，继而发送至无线AP；

具体步骤如下：

(1)过滤出设备的AP区域；通过指纹库中每个AP的强度信息，通过有限状态机的方式，确定手机设备处于哪个AP附近；并且在不同AP之间切换的时候，保持最强AP信号的登记信息不变，直到下一个信号逐渐变强到最强的AP，即达到AP强度的比例阈值时，考虑切换设备所在的AP区间；

(2)利用该AP区间的坐标，过滤出当前位置附近特定数量的AP；

(3)过滤出可能的位置坐标；手机设备采集这些AP的强度，与指纹库中的相关位置的AP信号进行Pearson相关系数的匹配，返回可能的坐标点；

(4)过滤出真实可能的设备坐标；对返回的坐标点进行判断，如果坐标点与人的可能运动的方式不同，则舍弃该坐标点。

本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明解决了现有的室外导航技术在室内不能定位的问题，在室内复杂场景下实现精确导航，相比现有的室内定位技术误差更小；系统基于Android操作系统平台，实时接收无线AP发送信号，通过精确定位算法得出在建筑物内精确位置，通过坐标转换算法，为用户规划导航路径。

附图说明

图1是本发明的系统结构框图。

图2是本发明的无线WiFi组网方案。

图3是本发明的网络结构框图。

图4是本发明的室内导航中的精确定位方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种室内导航系统，包括服务器中心、若干个无线AP、终端设备；终端设备、若干个无线AP及服务器中心之间都通过内部局域网相连；服务器中心包括WEB服务器、应用服务器及数据库服务器，三者之间通过有线连接方式进行数据交互；终端设备包括移动终端和固定终端，移动终端包括手机或其他手持设备，固定终端包括固定触摸屏。

服务器端由管理员设置好用户信息、无线设备、楼层公司等信息，手机终端或固定触摸屏连接至服务器，可以展示或查询各楼层或公司信息，显示建筑三维模型，根据数据库信息动态统计各楼层信息；也可根据各个无线AP的信号传输来定位移动终端用户，由用户设定目标位置，实施路径规划进行导航，若用户到达目标位置，则导航结束，否则系统重新定位导航。

如图2所示，无线WiFi组网方案具体包括无线AP、PoE交换机、AC无线控制器、路由器；外部连入的Internet信号先进入PoE交换机，继而发送至无线AP。无线AP可以自动的将有线网络转换成无线网络，并提供多网络、多频段、高稳定性、高安全性的无线路由连接。由于存在数量上百个无线AP，因此需要加入AC无线控制器来统一管理。AC无线控制器可以发现和管理AP，如AP工作状态查看，AP统一配置，SSID与VLAN设置。