[发明专利]室内无线终端定位准确性保证及轨迹校正方法

摘要

本发明提供了一种室内无线终端定位准确性保证及轨迹校正方法，首先让初始的定位数据通过低通滤波器，以此减小由定位误差所引起的轨迹波动较大的问题，再采用基于线段交点或者基于网格符号的轨迹校正方法纠正位于错误区域的定位结果。本发明在室内结构地图信息的基础上，结合相关的判断机制对室内墙壁、门和窗等处的定位结果进行校正，进而得出准确的定位轨迹，以便更好地为室内定位和导航服务。

主权项

1.一种室内无线终端定位准确性保证及轨迹校正方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1，将每次移动终端MT定位测量和计算生成的X轴和Y轴坐标数据进行低通滤波；任意选择一个MT室内轨迹校正方法，若选择基于线段交点的MT室内轨迹校正方法，转至步骤2；若选择基于网格符号的MT室内轨迹校正方法，转至步骤3；步骤2，基于线段交点的MT室内轨迹校正方法，包括以下步骤：2.1)设MT前次定位点为A(xA，yA)，本次定位点为待校正点B(xB，yB)；设交点计数器，赋初始值为0；2.2)以点A、B连线的中点为中心点划定正方形，线段AB的长度以米为单位向上取整作为该正方形的边长，正方形的一条边与X轴平行；2.3)定义走廊和室内空间为通行区域；定义墙体、窗户和立柱空间为禁行区域；定义门和竖直通道为可穿越区域，所述的竖直通道包括但不仅限于楼梯、电梯、扶梯、升降吊篮和卷扬机；将线段AB与所述正方形内代表禁行区域和穿越区域的所有线段求交点，根据交点情况作出如下判断：a.若无交点，将交点计数器清0，将B点坐标作为校正后的B’点坐标，转步骤2.4)；b.若只在禁行区域上有1个交点P，交点计数器加1，判断交点计数器值是否等于n，其中n为禁行区域的阈值，如交点计数器值等于n，将B点坐标作为校正后的B’点坐标，交点计数器清0；如果交点计数器值未达到n，则将A点与P点连线的中点坐标作为校正后的B’点坐标；转步骤2.4)；c.若只在禁行区域上有2个交点，交点计数器清0，连接A点和点B1(xA，yB)，连接A点和点B2(xB，yA)，判断线段AB1或AB2中与正方形内禁行区域是否存在交点，选择没有交点的线段对应的点B1或B2的坐标为校正后的B’点坐标'，转步骤2.4)；d.若只在代表门的可穿越区域有1个交点P，交点计数器加1，判断交点计数器值是否等于m，其中m为可穿越区域的阈值，若交点计数器值等于m，将B点坐标作为校正后的B’点坐标；如果交点计数器值未达到m，则将A点与P点连线的中点坐标作为校正后的B’点坐标；转步骤2.4)；e.若只在代表竖直通道的可穿越区域有1个交点P，交点计数器加1，判断交点计数器值是否等于m，其中m为可穿越区域的阈值，若交点计数器值等于m，将B点坐标作为校正后的B’点坐标，并将交点计数器清0；如果交点计数器值未达到m，则将A点与P点连线的中点坐标作为校正后的B’点坐标；转步骤2.4)；f.其他情况不进行处理；2.4)检测是否有待校正点，如果没有则校正结束，将交点计数器清0；否则将B’点坐标值赋给A点，将新的待校正点坐标值赋给B点，转步骤2.2)，进行下一定位点的校正处理；步骤3，基于网格符号的MT轨迹校正方法，包括以下步骤：3.1)在每个楼层的室内地图上将不同区域用不同的标识符表示出来，将可穿越区域用G表示，将禁行区域用W表示，被可穿越区域和禁行区域所分割的N个通行区域用字母Ti表示，1≤i≤N；以每个楼层的室内地图中最外侧墙体的一条直线为矩形的一个边，构建出能把该层平面地图全部包含在内的矩形区域，长和宽以米为单位取整数，以该矩形的长和宽两条邻边为坐标轴建立XOY平面直角坐标系，再分别对此矩形长和宽以1m为间隔等分，即把室内地图分为若干1m×1m的均匀网格，并对划分后的均匀网格进行编号；以XOY平面直角坐标系中每个均匀网格的左上角顶点为起点，对每个均匀网格的四个顶点按顺时针方向编号1、2、3、4，四个顶点形成的边界和包含在其中的不同区域边界组成各种子区域，将每个子区域的轮廓信息和所属的均匀网格的顶点信息存在网格数据库中，所述的轮廓信息包括子区域的范围及标识符；3.2)定位点校正，包括以下步骤：3.2.1)设MT前次定位点为A，本次定位点为待校正点B，首先根据A点所在的楼层信息，检索其所在网格化的地图，然后分别根据A、B的坐标检索出各自所在的均匀网格及其编号；设穿越计数器，赋初始值为0；3.2.2)根据点A(xA，yA)、B(xB，yB)所属均匀网格规划出判定矩形，方法如下：xA≥xB，yA≥yB时，以点A所属均匀网格的2号顶点和点B所属均匀网格的4号顶点为对角线规划出判定矩形；xA＞xB，yA＜yB时，以点A所属均匀网格的3号顶点和点B所属均匀网格的1号顶点为对角线规划出判定矩形；xA＜xB，yA＜yB时，以点A所属均匀网格的4号顶点和点B所属均匀网格的2号顶点为对角线规划出判定矩形；xA＜xB，yA＞yB时，以点A所属均匀网格的1号顶点和点B所属均匀网格的3号顶点为对角线规划出判定矩形；所述的判定矩形被若干均匀网格完全填充；3.2.3)比较判定点A、B所属子区域的标识符，进行以下校正步骤：a.点A、B的标识符为同一标识符Ti，穿越计数器清0，把B点坐标作为校正后B’点的坐标，转至步骤3.2.4)；b.点A的标识符为Ti，B的标识符为W或G，穿越计数器清0，把点(xA，yB)和(xB，yA)中与A点标识符相同的点的坐标为B’点的坐标，转至步骤3.2.4)；c.点A、B的标识符分别为Tj、Tk，j≠k，穿越计数器清0，若此判定矩形包含可穿越区域，则调用可穿越区域的阈值m，若包含禁行区域，则调用禁行区域的阈值n；如果穿越计数器等于相应的阈值，则把B点的坐标作为校正后B’点的坐标；否则把点(xA，yB)和(xB，yA)中与A点标识符相同的点的坐标为B’点的坐标，转至步骤3.2.4)；3.2.4)检测是否有待校正点，如果没有则校正结束，将交点计数器清0；否则将B’点坐标值赋给A点，将新的待校正点坐标值赋给B点，转步骤3.2.2)，进行下一定位点的校正处理。