[发明专利]一种基于路径元网络模型的室内实时定位方法与系统

摘要

本发明提出一种基于路径元网络模型的室内实时定位方法和系统，将室内物理环境的共性特征以路径元模型表达，路径元属性包括节点、连线、路径向量和虚拟显示点，以连通性的路径元组合形成室内定位的路径元网络模型。这样，实时定位和显示就简化为模型上每个路径元节点的精确识别和距离控制，再匹配到以路径元网络模型为基础的矢量电子地图进行显示，而以路径元为基础的数据处理和误差消除将后端集中处理前移形成效率更高的、更为准确的分布式前端处理，从而实现以房间级等定性方式来表达的定位系统，且无需复杂计算或学习训练，定位响应性能不受目标数量、复杂环境等影响，这与三角测量法和指纹法等定量坐标表达的定位方法有着本质区别。

主权项

1.一种基于路径元网络模型的室内实时定位方法和系统，其特征在于，包括：室内定位的实际需求定位精度通常是以如房间级区域或如走道等定性方式来表达，并不是用空间三维或平面二维的坐标数据来定量表达，而室内定位的物理环境共性特征可知，室内定位环境通常由区域（房间等封闭区域或公共区域）和通道（平面通道如走道或垂直通道如楼梯、电梯）组成；因此，可以通过路径元模型来表达室内定位环境的共性特征，而完整的室内定位环境是由共性特征的组合来表达，也即是由连通性的路径元组合形成的室内定位路径元网络模型表达；路径元具有的基础属性包括节点、连线、路径向量和虚拟显示点；路径元中必须有且只有两个节点，其中节点的属性为特定区域；路径元中的连线是该路径元中两个节点之间形成的连线，路径元中只有唯一一条连线，线的属性是两个节点所代表实际区域之间的物理连通性，如门或通道；路径元中的路径向量是表示从路径元中一个节点沿着路径元中的唯一连线到达路径元中另一个节点的运动方向，路径向量的属性集合为正向或反向；虚拟显示点处于路径元连线上，用于表示两个路径元节点之间的实际连通边界，虚拟显示点是路径元连线上的必经点，其属性为“TRUE”（通常是指有门这样的关键界限时）或“FALSE”；当定位目标在路径元上运动时，目标到达路径元中任意节点的状态数据以及时间先后顺序被准确获知，因此根据时间序列可获知路径元中连线上的路径向量，由此获得了完整的路径元数据；可以看出，复杂的室内定位就简化为路径元网络模型上每个路径元节点的精确识别和距离控制，而无需复杂计算或学习训练，这与三角测量法采用的坐标数据计算和指纹法上采用的信号强度训练来进行信号网格标定等方法有着本质区别；因此，当定位目标在路径元网络模型中的每个路径元上都能被准确及时地采集到完整的路径元数据，再匹配到基于路径元网络模型的矢量化电子地图上则完全满足了室内定位的实际需求。