[发明专利]一种基于高精度电子地图的蓝牙室内定位导航方法

权利要求书

1.一种基于高精度电子地图的蓝牙室内定位导航方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.编制室内场景高精度电子地图，构建室内地图模块；

S2.依托室内地图模块，根据要素、要素主题和要素关系位置完成蓝牙信标组网布局；

室内场景低功耗蓝牙信标组网布局方法具体为：

S2-1.对地图中的点要素所在位置进行蓝牙信标初步布设；

S2-2.若点要素P所在位置距离最近的点要素N所在位置之间的距离小于预设的蓝牙最佳定位距离时，则剔除点要素P所在位置的蓝牙信标；

S2-3.在要素关系位置处加布蓝牙信标；

S2-4.测量上述已布设的蓝牙信标之间的距离，若蓝牙信标之间的距离大于预设的蓝牙最佳定位距离的2倍时，在两个信标间再加布蓝牙信标；

S3.利用RSS测距信号渐变模型搭建定位模型，获取移动端的位置坐标；

S4.以室内地图为底图依据，以定位模块作为位置信息支撑，构建导航模块实现导航；

导航模块的构建方法具体为：

S4-1.构建导航路径网络，对于人行导航，基于室内地图模块划分导航网络，所述导航网络采用不规则三角形的形式，即基于地图的障碍物要素边界点与边界线，将地图划分为多个三角形，将三角形边线中点相连，即为所有可能的人行路线；对于车行导航，基于室内地图模块中几何网络及拓扑关系输出所有可能的车行路线；

S4-2.导航路径网络构建后，输入起点S和终点R，选择人行或车行，使用A*算法返回最优路线；在人行模式中，首先寻找第一楼距离起点S最近的楼、电梯口结点P1，然后根据室内电子地图楼层转换处的垂直拓扑关系自动链接到第二楼对应结点P2；最后，以P2为起点，寻找由P2至终点R的最短经由路径；将上述路径依次串联，返回最优路线；在车行模式中，首先寻找第一楼距离起点S最近的车辆上下坡口P3，以该点为结点自动链接至第二楼的对应第一楼车辆上下坡口的车辆应结点P4，然后寻找该结点至终点R的最短经由路径；将上述路径依次串联，返回最优路线。

2.根据权利要求1所述的一种基于高精度电子地图的蓝牙室内定位导航方法，其特征在于：在S1中编制室内场景高精度电子地图的具体方法为：

S1-1.以度为单位构建地心坐标系；

S1-2.采集地图模块所需的要素，并按照要素的特征划分要素主题，将要素的信息转换为点要素、线要素和面要素，对要素进行分级设定及符号化表达，然后进行地图图面整饰，最终依据不同比例尺制作地图瓦块参数文件，对各级别电子地图进行裁切和格式转换处理成地图瓦片成果；

S1-3.依据比例尺制作地图瓦块参数文件，对各级别电子地图进行裁切和格式转换处理成地图瓦片成果，形成室内地图模块。

3.根据权利要求2所述的一种基于高精度电子地图的蓝牙室内定位导航方法，其特征在于：在S1-2中，所述要素主题为由特征相同的要素组成的一个整体，所述要素仅属于一个要素主题，所述要素主题只可以表达为一个要素类型。

4.根据权利要求1所述的一种基于高精度电子地图的蓝牙室内定位导航方法，其特征在于：所述要素关系位置包括：楼梯间楼层跨越处、路由、通道与交叉点。

5.根据权利要求1所述的一种基于高精度电子地图的蓝牙室内定位导航方法，其特征在于：在S2-3中，当要在两个信标间再加布蓝牙信标时，加布蓝牙信标的点位置首先考虑临近区域的特征要素：要素特征点和特征线；若临近区域无特征要素，则在两个信标连线中心点加布新的信标。

6.根据权利要求1所述的一种基于高精度电子地图的蓝牙室内定位导航方法，其特征在于：在S3中，搭建定位模型，获取移动端的位置坐标的具体方法为：

S3-1.RSS测距信号渐变模型为RSS＝A-10nlog₁₀d，式中，A为定位节点与蓝牙信标之间距离为1米时的参考RSS值，n为信号渐变因子，A与n两个参数通过实地检校方式确定；

S3-2.对于移动端接收到的周围近邻m个蓝牙信标的RSS信号，通过如下公式平差，

…

求解移动端所在的位置(x，y)；第一蓝牙信标X、第二蓝牙信标Y、第三蓝牙信标Z的距离为d₁，d₂，d₃；第一蓝牙信标X的坐标为(x_RSS1，y_RSS1)，第二蓝牙信标Y的坐标为(x_RSS2，y_RSS2)，第三蓝牙信标Z的坐标为(x_RSS3，y_RSS3)，移动端的位置M的坐标位置为(x，y)。