【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及室内定位、无线通讯和微机电系统
,尤其涉及一种基于微机电传感器、WiFi定位、磁场匹配的室内导航方法。
技术介绍
随着面对公众的位置服务(LBS)时代的来临及智能手机等移动终端的日益普及,随时随地获取个人位置及周边服务信息的需求日益增大。作为获取空间位置信息的主要手段,导航定位是LBS的一项核心技术。尤其是人们平均有70%以上的时间都在室内,因此,实时、准确的室内定位技术至关重要。室内定位的难点在于在室内无法接收到全球导航定位系统(GNSS)信号、室内导航环境复杂、以及消费类电子产品中的传感器性能差等。尽管基于射频信号的定位技术,如WiFi、蓝牙、RFID、UWB,ZigBee等,能够进行定位,但是,这些技术通常需要专门的设备布设和维护,且需要专门的信号接收设备。一个特例是WiFi定位技术,由于公共场合大多已经有WiFi热点(路由器)布设,且目前消费产品中已有WiFi接收芯片。因此,WiFi定位得到了广泛关注。WiFi定位的难点在于:1)作为一种绝对定位技术,WiFi定位的性能取决于WiFi热点的布设。在没有热点或者热点分布不好的地方,WiFi精度难以得到保证;2)WiFi信号强度不稳定,在室内容易受到干扰、衰减及多路径效应的影响;3)不同设备中WiFi接收芯片性能的差异,也将造成定位误差。这些因素将导致WiFi结果的不稳定性,容易出现“误匹配”或“误定位”,造成巨大(可能达到数十米)的定位误 ...
【技术保护点】
WiFi指纹识别辅助的磁场匹配定位方法,其特征在于,包括步骤:S1沿规划的测绘轨迹采集数据,结合数据及数据采集时位置构建WiFi指纹和磁场指纹的数据库,所述的数据包括WiFi数据和磁场数据,WiFi数据包括WiFi信号强度和mac地址,磁场数据包括陀螺、加速度计和磁强计的数据;S2采用WiFi指纹识别法对待定位点进行定位,获得待定位点的WiFi定位结果;S3基于WiFi定位结果确定磁场匹配搜索区域,在磁场匹配搜索区域内对待定位点进行磁场匹配,获得待定位点的磁场匹配定位结果;磁场匹配搜索区域是以WiFi定位结果为圆心或中心的圆或轴对称多边形,圆半径或轴对称多边形边长为经验值。
【技术特征摘要】
1.WiFi指纹识别辅助的磁场匹配定位方法,其特征在于,包括步骤:
S1沿规划的测绘轨迹采集数据,结合数据及数据采集时位置构建WiFi指纹和磁场
指纹的数据库,所述的数据包括WiFi数据和磁场数据,WiFi数据包括WiFi信号强度
和mac地址,磁场数据包括陀螺、加速度计和磁强计的数据;
S2采用WiFi指纹识别法对待定位点进行定位,获得待定位点的WiFi定位结果;
S3基于WiFi定位结果确定磁场匹配搜索区域,在磁场匹配搜索区域内对待定位点
进行磁场匹配,获得待定位点的磁场匹配定位结果;磁场匹配搜索区域是以WiFi定位
结果为圆心或中心的圆或轴对称多边形,圆半径或轴对称多边形边长为经验值。
2.如权利要求1所述的WiFi指纹识别辅助的磁场匹配定位方法,其特征在于:
S1进一步包括:
1.1根据目标区域地图规划测绘轨迹,获取测绘轨迹关键节点位置,所述的关键节
点包括起点、终点、交叉路口节点和拐弯节点;
1.2沿测绘轨迹采集WiFi数据和磁场数据;
1.3WiFi参考点的WiFi数据和位置构成WiFi指纹,磁场参考点的磁场数据和位置
构成磁场指纹;WiFi参考点即WiFi数据更新时刻的脚步点,磁场参考点即脚步点及相
邻脚步点间按预设内插距离内插获得的内插点;
1.4构建WiFi指纹和磁场指纹的数据库。
3.如权利要求2所述的WiFi指纹识别辅助的磁场匹配定位方法,其特征在于:
脚步点位置采用如下方法获得:
根据测绘轨迹上相邻两关键节点位置及该相邻关键两节点间的脚步数,经内插得到
测绘轨迹上各脚步点位置。
4.如权利要求1所述的WiFi指纹识别辅助的磁场匹配定位方法,其特征在于:
所述的磁场指纹包括根据磁场数据获得的磁场向量mk=[BBDBH],其中,
B=|B|,为总磁场强度,B为磁强计的三轴输出向量;BD和BH分别为磁场强度的垂向
分量和水平分量。
5.如权利要求1所述的WiFi指纹识别辅助的磁场匹配定位方法,其特征在于:
S2中所述的WiFi指纹识别法为基于k邻近点的WiFi指纹识别法,具体为:
将待定位点处的WiFi信号强度和数据库中各WiFi参考点处的WiFi信号强度进行
比对,找到与待定位点的信号强度距离最近的k个WiFi参考点,将该k个WiFi参考点
\t位置的加权平均值作为待定位点位置,权值为待定位点和各WiFi参考点的信号强度距
离。
6.如权利要求1所述的WiFi指纹识别辅助的磁场匹配定位方法,其特征在于:
S3中,所述的圆的半径或轴对称多边形的边长设为ε·σwifi,ε为根据实际情况人为
设定的自然数,σwifi为WiFi定位精度;
所述的WiFi定位精度根据WiFi定位结果统计获得,具体为:<...
【专利技术属性】
技术研发人员:牛小骥,李由,张鹏,庄园,程政,
申请(专利权)人:武汉大学,
类型:发明
国别省市:湖北;42
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