[发明专利]一种基于地理信息系统的室内蓝牙定位方法及装置

权利要求书

1.一种基于地理信息系统的室内蓝牙定位方法，其特征是包括以下步骤：

步骤1、输入样本数据资料库；

步骤2、基于样本数据资料库获得当前位置的概率分布、并计算转移概率；

步骤3、结合概率分布及转移概率获取当前所有可能位置的幸存概率；

步骤4、构建蓝牙信号传输衰减模型，利用蓝牙定位解算法计算粗定位点，并以该模型反哺至步骤2至步骤3进行校正、得出精定位点；

步骤5、将矢量地图定位结果转换为GIS系统定位结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于地理信息系统的室内蓝牙定位方法，其特征在于：步骤1中服务器端每隔预定时间采集多组样本数据并发送至蓝牙信标，每组样本数据按照信号强度值排列。

3.根据权利要求1所述的一种基于地理信息系统的室内蓝牙定位方法，其特征在于，步骤2进一步包括：将服务器端发送过来的样本数据与资料库的样本数据进行匹配，并将匹配结果归一化，得到当前位置在每个方格的概率分布：

步骤2-1、设定当前为A组，基于每个蓝牙信标的信号强度，得到一组最有可能位置的概率分布，此时对于M个蓝牙信标得到N个概率分布向量：

……

其中表示根据第M个蓝牙信标的信号强度指示值推出当前位置在放个N的概率；

步骤2-2、进行横向归一化处理，综合各蓝牙信标的数据，将上述得到的M个概率分布向量进行归一化处理，得到综合的N维向量；

步骤2-3、计算当前位置的转移概率：

式中，表示从方格转移至方格的转移概率，表示方格i的相邻方格的集合，表示邻居方格的个数，k表示转移系数，其中。

4.根据权利要求1所述的一种基于地理信息系统的室内蓝牙定位方法，其特征在于，步骤3进一步包括：

步骤3-1、结合用户移动定位历史路径对当前位置进行辅助定位，记t时刻之前的历史路径和t-1时刻的位置概率分布，依次遍历所有方格，用户每一时刻t的位置为预定状态，记，则t时刻到达状态共有n()条备选路径；

步骤3-2、遍历每条路径，选择最大路径作为当前方格的幸存路径，选择的最大值作为当前方格的幸存概率。

5.根据权利要求1所述的一种基于地理信息系统的室内蓝牙定位方法，其特征在于，步骤4进一步包括：

步骤4-1、构建移动终端在距蓝牙信标d距离处的接收功率：

式中，表示额定蓝牙发射功率，表示信号发射端天线增益，表示信号接收端天线增益，表示发射的信号波长；d表示移动终端与蓝牙信标的距离；

步骤4-2、根据步骤4-1中的接收功率构建自由空间的路径损耗：

式中，表示实际蓝牙发射功率，其余各符号含义同上；

步骤4中所述蓝牙定位解算法进一步定义蓝牙信标的节点坐标分别为：

；

定义未知节点的坐标为；

得出方程组：

式中，表示第一个蓝牙信标的坐标，表示第二个蓝牙信标的坐标，表示第m个蓝牙信标的坐标，表示第n个蓝牙信标的坐标。

6.根据权利要求5所述的一种基于地理信息系统的室内蓝牙定位方法，其特征在于，步骤4-2中，当信号发射端和信号接收端的天线增益相同时，此时接收端信号功率为：

式中，n表示信号随距离衰减的路径损耗因子，由无线信号的传播环境决定；d表示移动终端与蓝牙信标的距离，其余各符号含义同上；

对上式两边取对数：

对上式两边乘10，并联立参考距离为和距离为d的方程得：

计算距离发射端距离为d时的接收信号功率：

式中，A表示距离发射端距离为时的信号接收功率，其余各符号含义同上。