[发明专利]基于智能设备和MIMU的行人无缝导航定位方法和系统

说明书

本申请涉及一种基于智能设备和MIMU的行人无缝导航定位方法和系统。所述方法包括：由智能设备通过近距离无线通信信道实时接收固定在持有智能设备的行人身体上的MIMU惯性导航模块的惯性导航数据，实时接收检测卫星导航信号，满足卫星信号质量条件时用组合导航算法得到行人导航定位数据，否则用惯性导航算法得到行人导航定位数据。由智能设备实时生成行人导航定位数据并发送给云服务器，接收并显示云服务器发送的用户组行人导航可视化数据。上述方法仅用一部智能设备和一个MIMU惯性导航模块，根据卫星导航信号质量在组合导航和惯性导航间无缝切换，借助云技术实时显示本地和组内用户的导航数据，具有可靠、小型化、简单易用等优点。

技术领域

本申请涉及行人导航技术领域，特别是涉及一种基于智能设备和MIMU的行人无缝导航定位方法和系统。

背景技术

卫星导航系统由于具有全时空、全天候、高精度、连续实时的特点，已成为广泛应用的行人导航技术。但是，在室内、地下、丛林、巷道等环境下，卫星信号难以全面覆盖且容易被干扰，导致卫星导航系统难以发挥应有的作用。针对行人在卫星信号受限环境下的导航定位需求，市面上有很多种室内导航定位方案，但大多需要前铺设专门的导航定位设施或者利用环境中现有设备作为导航定位辅助设施，如室内伪卫星定位技术、射频定位技术、超宽带定位技术、LED定位技术、WLAN指纹定位技术、蓝牙定位技术和ZigBee定位技术等。

由于MIMU具有成本低、功耗低、体积小、重量轻、抗干扰性强、环境依赖性小等优点，目前主流的室内行人自主导航研究大多基于足部安装的MIMU，采用惯性导航（InertialNavigation System，INS）、扩展Kalman滤波（Extend Kalman Filter，EKF）和零速修正（Zero Velocity Potential Update，ZUPT）的算法架构，简称INS-EKF-ZUPT算法。但是在应用的过程中仍存在一些问题：一是普适性不够好，没有将脚部的惯性导航与手机上的卫星导航相结合，构成一个完整的室内外无缝导航定位系统；二是数据采集有盲区，在卫星信号受限的地区采集不到行人的运动数据，更谈不上分析和利用这些数据；三是没有将传统导航技术与云技术相结合，实现行人群组的实时监控与通信和大数据分析；四是实用性不够强，没有一个简单易用、成熟可靠的软硬件设计，小型化、市场化还不够。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够无缝结合惯性导航与卫星导航方式，且部署简单、实用性强的一种基于智能设备和MIMU的行人无缝导航定位方法和系统。

一种基于智能设备和MIMU的行人无缝导航定位方法，所述方法包括：

根据预设的导航模式由智能设备通过预先建立的近距离无线通信信道设置MIMU惯性导航模块的参数。MIMU惯性导航模块固定在持有智能设备的行人的身体指定部位。

由智能设备通过近距离无线通信信道实时接收MIMU惯性导航模块发送的惯性导航数据。

由智能设备实时接收并检测卫星导航信号，当卫星导航信号满足预设的卫星信号质量条件时，根据惯性导航数据和卫星导航信号使用组合导航算法得到行人导航定位数据，当卫星导航信号不满足卫星信号质量条件时，根据惯性导航数据使用惯性导航算法得到行人导航定位数据。

由智能设备根据行人导航定位数据实时生成行人导航可视化数据，并在所述智能设备上显示。

由智能设备将行人导航定位数据实时发送给预设的云服务器，并接收由云服务器发送的用户组行人导航可视化数据，并在智能设备上显示。

其中一个实施例中，由智能设备实时接收并检测卫星导航信号，当卫星导航信号满足预设的卫星信号质量条件时，根据惯性导航数据和卫星导航信号使用组合导航算法得到行人导航定位数据，当卫星导航信号不满足卫星信号质量条件时，根据惯性导航数据使用惯性导航算法得到行人导航定位数据的步骤包括：

由智能设备实时接收并检测卫星导航信号。