[发明专利]一种基于蓝牙纠正和地图匹配的寻位室内定位方法

说明书

本发明公开了一种基于蓝牙纠正和地图匹配的寻位室内定位方法，属于室内定位领域，该方法包括将蓝牙纠正和地图匹配与寻位定位相结合，及时修正寻位定位过程中存在的累积误差；具体包括通过蓝牙信号强度模型反演距离经过滤波优化后选取校正的关键点参数；并通过基于软件技术的地图匹配方法校准航向角辅助寻位进行定位。本发明中充分利用了寻位在室内定位方面的优势，并加以蓝牙纠正和地图匹配的方式来削弱寻位室内定位过程中存在的累积误差，设计出的室内定位系统具有成本低、精度高、实时性好的优点。

技术领域

本发明属于室内定位技术领域，具体涉及一种基于蓝牙纠正和地图匹配的寻位室内定位方法。

背景技术

随着信息技术的发展，特别是移动互联网和智能手机为代表的移动终端的普及，使得LBS给人们的生活带来了极大的便利。在LBS的应用场景中，定位技术是其中最基础也是最重要的部分。而室外定位服务GPS已经足够成熟，但是在室内，由于建筑物对GPS卫星信号有极大的衰减作用，使得GPS信号太弱以至于不能及时和准确地对位置进行估计。因此研发一套开发成本低、精度高、实时性好的室内定位技术很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于蓝牙纠正和地图匹配的寻位室内定位方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于蓝牙纠正和地图匹配的寻位室内定位方法，其具体包括如下步骤：

S1、通过蓝牙信号强度模型反演距离来进行纠正关键点参数；

所述的蓝牙信号强度模型为：

其中，d为反演的距离，A为1m接收功率，n为电磁波衰减因子，为无线接收信号强度，即N为单位时间内接收到信号强度的次数；

当蓝牙信号反演的距离到达一定范围d_临界时，以蓝牙为圆心，d_临界为半径画一个圆；在确认行人到达圆周上的S1点时，对结果进行纠正；行人到达圆周上的出圈点S2时，对结果进行纠正，以减小信号强度不稳定引起的误差；

S2、通过基于软件技术的地图匹配来校准航向角以及自匹配最佳路径来进行寻位定位；

所述的基于软件技术的地图匹配的方法包括如下步骤：

S201、对行人所在的地图进行可行区域与不可行区域的划分；

S202、进一步将可行区域划分为线性矢量域和非线性矢量域；

S203、将行人的定位信息与地图中的可行区域进行比较，自匹配出最佳的可能路径；

S205、若行人在线性矢量域则纠正航向角，若在非线性矢量域则纠正关键点，最终实现地图匹配的辅助寻位定位。

作为一种优选的实施方式，S202中，可行区域包括利用步态判断、步长检测、航向角估计对初始数值进行预处理。

作为一种优选的实施方式，所述的步长检测中采用的线性步长模型为：

L＝a+b×f+c×σ (1)

式(1)中，L为行人的步长，a，b，c均为回归参数，f为行人的步频，σ表示每一步的加速度方差；

与该线性步长模型对应的走或跑状态下的行人位置推算模型为：

式(2)中，X，Y，Z为三维位置坐标，L为步长，θ表示航向方向角；

由智能手机内嵌的加速度传感器、陀螺仪传感器、电子罗盘来得到行人的航向角度，通过式(1)与式(2)得到行人位置的估算。