[发明专利]用于室内定位的基于重过点的微惯导轨迹修正方法

说明书

本发明公开了一种用于室内定位的基于重过点的微惯导轨迹修正方法，其包括：步骤S1：获取微惯导输出轨迹，并标出经过的所有重过点坐标；步骤S2：对重过点坐标进行配对，创建轨迹修正位姿图；步骤S3：对轨迹修正位姿图进行优化，获取修正后的轨迹。优化完成后，即可根据优化结果对惯导的历史轨迹和当前位置进行修正。本发明具有原理简单、易实现、能够获取更高定位精度等优点。

技术领域

本发明主要涉及到室内定位技术领域，特指一种用于室内定位的基于重过点的微惯导轨迹修正方法。

背景技术

随着现代电子信息技术的发展，人类生产、生活步入信息时代并向智能时代前进，在这一过程中，人们对获取位置以及基于位置的服务的需求越来越远大，这一需求也就扩展到包括军事、交通、生产、生活在内的各个领域。

对于室外环境下，通过对卫星定位导航技术几十年的发展完善，定位已能满足大部分情况下的对精度的要求。而室内定位，由于其环境的特殊性，准确的获取位置十分困难，现经任处在发展阶段。

常用的室内定位方法包括：基于惯性传感器的航迹推算定位技术、蓝牙定位技术、超宽带(UWB)定位技术、射频(RFID)定位技术、基于LED可见光定位技术、WiFi定位技术等等，方式方法种类多样，但一般都只能满足特定环境下的一定精度的定位要求，各有各的优势及缺点。其中基于微惯性传感器的航迹推算的定位技术(微惯导定位技术)由于自主定位，不需外部基站、先验信息等辅助，且定位不受环境影响等优点而受到重视。但这种定位方式因为惯性传感器的噪声及惯性漂移，且定位位置通过积分产生，从而会导致定位误差随时间累积，长期定位精度差。故通过寻找一些有效的方法，利用外部信息对惯导轨迹及位置进行校准修正，成为当前的研究热点。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种原理简单、易实现、能够获取更高定位精度的用于室内定位的基于重过点的微惯导轨迹修正方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于室内定位的基于重过点的微惯导轨迹修正方法，其包括：

步骤S1：获取微惯导输出轨迹，并标出经过的所有重过点坐标；

步骤S2：对重过点坐标进行配对，创建轨迹修正位姿图；

步骤S3：对轨迹修正位姿图进行优化，获取修正后的轨迹。

作为本发明的进一步改进：在上述步骤S1中，在定位场景中设置重过点，并给每个重过点贴上标有编号的标志，定位过程中每次行人经过重过点上时，给惯导输出的当前位置坐标作上与该重过点对应的标记。

作为本发明的进一步改进：重过点的设置在定位场景中预先设定，或者在定位过程中边走边设定。

作为本发明的进一步改进：在上述步骤S2中，对重过点坐标进行配对的方法是利用重过点坐标之间的最小距离小于阈值的原则，进行两两配对。

作为本发明的进一步改进：在上述步骤S2中，对重过点坐标进行配对的方法是在标记重过点坐标时，记录下重过点的编号，配对时将具有相同的重过点编号的两个重过点坐标配成一对。

作为本发明的进一步改进：在上述步骤S2中，轨迹修正位姿图中包括两种约束边：一种是惯导约束边，它是连接相邻两个位姿节点的以微惯导一步之间输出的步长和航向角变化值作为观测值的边；另一种约束边是重过点约束边，它是连接任意一对重过点坐标匹配对相关联的两个位姿节点的长度观测值为零的边。

作为本发明的进一步改进：在上述步骤S2中，图优化位姿图中的各边，都有一个表征边可靠性的信息矩阵，信息矩阵是根据足部惯导精度及重过点匹配准确性进行设置的；位姿图构建好后，对位姿图进行优化。

作为本发明的进一步改进：在上述步骤S3中，优化过程选择利用开源优化库进行优化。