[发明专利]一种基于粒子滤波的地图匹配定位方法及系统

权利要求书

1.一种基于粒子滤波的地图匹配定位方法，其特征在于，包括：

步骤S1，获取室内环境地图，将所述室内环境地图的可行域拆解为直线道路可行域和交叉区域，并对所述直线道路可行域和交叉区域中包含的路径进行标号，每条路径对应一个路径编号；

步骤S2，获得基于PDR的结果生成的当前位置的粒子云，及所述当前位置的粒子云所处的路径编号；

步骤S3，通过PDR算法获得所述粒子云的当前位置、当前位置的方差、步长、步长的估计误差、航向角和航向角的误差，进行当前位置的粒子状态的更新，得到更新后的粒子云；

步骤S4，根据所述路径编号，判断所述更新后的粒子云中的粒子所处区域：

当所述路径编号为单条路径时，判定所述更新后的粒子云中的粒子位于所述直线道路可行域内；

当所述路径编号为多条路径时，判定所述更新后的粒子云中的粒子位于所述交叉区域内；

步骤S5，根据所述更新后的粒子云中的粒子所处区域，调整所述更新后的粒子云中每个粒子的权重，计算所述更新后的粒子云中每个粒子权重的加权均值和方差，得到定位结果。

2.根据权利要求1所述的基于粒子滤波的地图匹配定位方法，其特征在于，

所述步骤S5，具体为：

根据所述更新后的粒子云中的粒子所处区域，调整所述更新后的粒子云中每个粒子的权重

当所述更新后的粒子云中的粒子处于所述直线道路可行域内，将位于所述直线道路可行域内的粒子权重置1，否则置0；

当所述更新后的粒子云中的粒子处于所述交叉域内，所述交叉域由多条直线路径交叉形成，将位于所述交叉域内的直线路径上的粒子权重置1，否则置0；

计算所述更新后的粒子云中每个粒子权重的加权均值和方差，得到定位结果。

3.根据权利要求1所述的基于粒子滤波的地图匹配定位方法，其特征在于，

所述步骤S3，通过PDR算法获得所述粒子云的当前位置、当前位置的方差、步长、步长的估计误差、航向角和航向角的误差，进行当前位置的粒子状态的更新，具体为：

通过PDR算法获得所述粒子云的当前位置、当前位置的方差、步长、步长的估计误差、航向角和航向角的误差；

根据所述粒子云的当前位置、当前位置的方差，通过二维高斯分布获得一定数量的粒子，所述粒子表示当前位置；

通过高斯噪声算法计算所述步长的估计误差和所述航向角的误差，得到误差；

根据所述步长和航向角，将所述步长作为均值，将所述误差作为方差估计，得到高斯值；

将所述高斯值作为新的步长对所述粒子中的每个粒子进行位置的更新。

4.根据权利要求1所述的基于粒子滤波的地图匹配定位方法，其特征在于，

还包括：

步骤S6，根据所述定位结果，更新所述定位结果对应的路径编号。

5.一种基于粒子滤波的地图匹配定位系统，其特征在于，包括：

地图预处理模块，用于获取室内环境地图，将所述室内环境地图的可行域拆解为直线道路可行域和交叉区域，并对所述直线道路可行域和交叉区域中包含的路径进行标号，每条路径对应一个路径编号；

粒子云生成模块，用于获得基于PDR的结果生成的当前位置的粒子云，及所述当前位置的粒子云所处的路径编号；

粒子更新模块，用于通过PDR算法获得所述粒子云的当前位置、当前位置的方差、步长、步长的估计误差、航向角和航向角的误差，进行当前位置的粒子状态的更新，得到更新后的粒子云；

路径区域判断模块，用于根据所述路径编号，判断所述更新后的粒子云中的粒子所处区域：

当所述路径编号为单条路径时，判定所述更新后的粒子云中的粒子位于所述直线道路可行域内；

当所述路径编号为多条路径时，判定所述更新后的粒子云中的粒子位于所述交叉区域内；

定位模块，用于根据所述更新后的粒子云中的粒子所处区域，调整所述更新后的粒子云中每个粒子的权重，计算所述更新后的粒子云中每个粒子权重的加权均值和方差，得到定位结果。