[发明专利]基于WIFI位置指纹数据的室内快速综合定位方法

摘要

本发明提出一种基于WIFI位置指纹数据的室内快速综合定位方法。首先对行人航迹PDR技术进行了改进，对个人平均运动状态进行评估，便于对于使用者是否运动进行精确评估。其次，对WIFI位置指纹定位技术提出改进方案，通过建立坐标轴，定向确定参考点位置，并获得信号强度，把所有参考点按照所接收的信号强度按照不同AP进行匹配封装。最后，通过WIFI指纹定位与PDR相融合，既可以实现WIFI和PDR技术相切换，无需额外的硬件设备投入，保证时刻都有准确定位，同时通过在WIFI信号良好时，定期开启行人航迹PDR检测装备，把WIFI位置指纹定位和PDR定位结果进行比对，对PDR检测系统进行定期纠正。

主权项

1.一种基于WIFI位置指纹数据的室内快速综合定位方法，其特征在于，包括：/nS1，依据地理坐标设定参考点，采集WIFI位置指纹库数据；在离线训练阶段对每个AP周围的参考点进行封装处理，便于实际定位阶段进行数据初步筛选；/nS1-1，按照地理坐标，以南北方向为横轴，东西方向为纵轴，建立水平坐标参考系；/nS1-2，根据所需定位精度要求，确定参考点数目N_RP；/nS1-3，令参考点按照坐标系进行等距分布，使之可对任何位置的测量点均有较为精确的定位，同时可减少参考点的使用；/nS2，在线处理阶段分进阶性定位，第一阶段为初始点位置判断阶段，对参考点进行初始定位；/nS2-1，对初始点位置进行判断时，设置初始化统计次数变量i为1，根据初始点位置进行判断时的参考点，获得测量点的可行域；/nS2-2，根据可行域公式计算出L_N，其中n为正整数，s为测试点的信号强度向量，S为参考点的信号强度向量，其中q为1或者2；/nS2-3，增加统计次数，统计3—4次，选取出对任何位置的测量点都有精确定位且使用较少的参考点的的值，进而判定其初始位置；/nS3，第二阶段为各时刻位置实时判断，两阶段分开处理以提高定位速率；/nS3-1，建立平面坐标系，南北为横轴，东西为纵轴，正北为X+，正南为X-，正东为Y+，正西为Y-；/nS3-2，根据手机上的方向传感器和加速度传感器来对行人该时刻的运动状态进行评估，获取行人该时刻的加速度大小，令其为θ_ax和θ_ay；/nS3-3，通过θ_ax和θ_ay所在角度范围，获取参考点范围；当-90°<θ_ax<90°，则该参考点范围在X+参考点范围；若-90°<θ_ay<90°，则该参考点范围在Y+参考点范围，X与Y结合，可确定时间点用户终端所在位置；/nS4，融合WIFI位置指纹定位技术与行人航迹PDR技术，并针对行人航迹PDR技术建立手机使用者个人资料库，确保后期判定使用者运动状态的高度准确性；/nS4-1，通过WIFI定位获得初始位置P₀；/nS4-2，对WIFI信号强度进行实时监测，当WIFI信号稳定，继续采用WIFI定位；当WIFI信号不稳定时，立即切换至PDR技术来获取当前移动的位置P_i，该P_i与初始位置相加为P₀+P_i；/nS5，在WIFI信号好时，定期开启行人航迹PDR检测系统，对行人当前位置进行判断，把二者进行比对，对PDR检测系统进行定期纠正；对电子罗盘和陀螺仪使用改进后的融合算法；/nS5-1，某个时间点T_i，记录电子罗盘值为陀螺仪值为融合后为/nS5-2，根据已储存的使用者平均步速，定期更新并记录电子罗盘和陀螺仪测量值，下一时间点T_i+1，下一时间点陀螺仪数值则得下一时间点电子罗盘变化值为其中ΔT为一个定位周期时长；/nS5-3，因为定位系统为三维，因此建立三维角度测量算法：/n /n其中，下标XT_i+1、YT_i+1、ZT_i+1为相应的三维坐标系的下一时间点，其中K_X，K_Y，K_Z为对陀螺仪的信任程度，结合上述实时更正的K_X，K_Y，K_Z值，获得准确定位信息。/n