[发明专利]WLAN位置指纹数据库快速建立和动态更新系统及方法

权利要求书

1.一种WLAN位置指纹数据库快速建立和动态更新系统，其特征在于：包括扩展卡尔曼滤波器模块(3)、MEMS定位模块(2)、WLAN信号传播模型位置估计模块(1)、地图匹配模块(4)和WLAN位置指纹数据库建立及动态更新模块(5)；

所述MEMS定位模块(2)包括处理器，以及分别与处理器连接的加速度计、陀螺仪和磁力计，处理器根据加速度计、陀螺仪和磁力计所输出的信息，计算出用户速度和用户航向；

所述WLAN信号传播模型位置估计模块(1)用于计算用户与不同AP的距离，得到用户的若干个可能位置的可能位置信息，并采用极大似然估计算法估计出用户的第一位置信息；

所述扩展卡尔曼滤波器模块(3)采用扩展卡尔曼滤波算法，以MEMS定位模块所输出的用户速度与用户航向，以及WLAN信号传播模型位置估计模块所估计算出的第一位置信息建立状态方程和观测方程，设计扩展卡尔曼滤波器输出第二位置信息，该第二位置信息即为所需的最优位置，该扩展卡尔曼滤波器模块(3)分别与MEMS定位模块(2)、WLAN信号传播模型位置估计模块(1)连接；

所述地图匹配模块(4)利用已知的室内地图信息，对扩展卡尔曼滤波器模块所输出的第二位置信息进行匹配修正得到参考点位置信息，该地图匹配模块(4)与扩展卡尔曼滤波器模块(3)连接；

所述WLAN位置指纹数据库建立及动态更新模块根据地图匹配模块(4)所输出的参考点位置信息，结合此时在对应位置点所采集的RSSI信息，构建WLAN位置指纹数据库，用于WLAN系统的在线定位阶段；在线定位阶段，根据所采集用户的RSSI信息，利用WLAN指纹定位算法得到用户的第三位置信息；将此时计算得到的参考点位置信息与第三位置信息进行对比，根据位置误差判断此时是否进行指纹数据库更新，即是利用参考点位置信息和RSSI信息替换当前WLAN指纹定位算法中使用的指纹数据库信息，该WLAN位置指纹数据库建立及动态更新模块(5)与地图匹配模块(4)连接。

2.一种WLAN位置指纹数据库快速建立和动态更新方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的WLAN位置指纹数据库快速建立和动态更新系统，包括以下步骤：

步骤1、MEMS传感器数据处理：根据加速度计、陀螺仪和磁力计输出的信息，其中利用加速度计信息得到用户速度，利用多种传感器进行数据融合得到用户航向；

步骤2、WLAN信号传播模型估计位置：选择合适的室内信号传播模型，再结合不同室内环境参数，计算出用户与不同AP的距离，得到用户的若干个可能位置的可能位置信息，此时采用极大似然估计算法估计出用户的第一位置信息；

步骤3、采用扩展卡尔曼滤波算法，以MEMS定位模块所输出的用户速度与用户航向，以及WLAN信号传播模型位置估计模块所估计算出的第一位置信息建立状态方程和观测方程，设计扩展卡尔曼滤波器输出第二位置信息，该第二位置信息即为所需的最优位置；

步骤4、地图匹配：利用已知的室内地图信息，对扩展卡尔曼滤波器模块输出的第二位置信息进行匹配修正得到参考点位置信息，减小WLAN信号传播模型不精确所带来的位置误差，同样能修正由于MEMS长时间航向角累积漂移导致的位置误差；

步骤5、WLAN位置指纹数据库快速建立和动态更新：

5a、根据所述参考点位置信息，结合此时在对应位置点所采集的RSSI信息，构建WLAN位置指纹数据库，用于WLAN系统的在线定位阶段；

5b、在线定位阶段，实时采集用户RSSI信息，利用WLAN指纹定位算法得到用户的第三位置信息；将此时计算得到的参考点位置信息与第三位置信息进行对比，根据位置误差判断此时是否进行指纹数据库更新，即是利用参考点位置信息和RSSI信息替换当前WLAN指纹定位算法中使用的指纹数据库信息。