室内定位方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种室内定位方法和装置，其中方法包括：根据路径损耗算法获得终端至所述基站组内各基站的距离；获取所述基站组内各基站在室内BIM模型中的坐标，结合所述终端至所述基站组内各基站的距离，利用三边测量算法获得终端在所述室内BIM模型中的坐标；根据所述室内BIM模型预设的约束条件对终端在所述室内BIM模型中的坐标进行纠正，并在室内BIM模型中显示终端纠正后的坐标。本发明专利技术实施例一方面使得终端的坐标也能够实时反应到室内BIM模型中，丰富了室内BIM模型的展示效果，给BIM模型的应用带了全新的思路，并且利用室内BIM模型预设的约束条件对终端在室内BIM模型中的坐标进行纠正，能够更真实地反应终端的位置。

【技术实现步骤摘要】
室内定位方法和装置
本专利技术涉及定位
，更具体地，涉及室内定位方法和装置。
技术介绍
室内定位是指在建筑物内部等室内环境时，定位物体当前所处的位置。该技术集成多种无线通讯技术形成一套室内位置定位体系，从而实现人员、物体等在室内空间中的定位与监控，解决了卫星信号到达地面时较弱、不能穿透建筑物的问题。因此，不同的无线通讯技术造就了不同的室内定位方法，同样的无线通讯方法在不同的定位机制条件下便产生了样式繁多的室内定位方法，尤其随着互联网软硬件的不断发展，室内定位方法也越来越表现出多样性和对变性。按照定位时使用的无线通讯技术可将室内定位方法分为基于蜂窝网络定位技术、基于伪卫星技术的定位、基于无线局域网的定位、基于地磁惯性导航技术的定位、基于蓝牙技术的定位、基于射频识别技术的定位、基于超声波定位技术和基于超宽带定位技术。按照定位机制可将室内定位方法分为参数化室内定位方法和非参数化室内定位方法，其中，参数化室内定位方法分为基于信号到达时间(TOA，TimeOfArrival)的室内定位方法、基于信号到达时间差(TDOA，TimeDifferenceOfArrival)的室内定位方法、基于信号到达角(AOA，AngleOfArrival)的室内定位方法和基于接收信号强度(RSSI，ReceivedSignalStrengthIndication)的室内定位方法。非参数化室内定位方法主要是指纹定位算法。由此可见，各类文献介绍的室内定位方法及实现的方法很多，但现有技术在进行室内定位时，一般仅限于获取定位对象的位置，但后续对定位对象的位置如何进行展示的工作少有涉及。建筑信息化模型(BIM模型，Buildinginformationmodeling)作为一种信息模型，能够将工程项目在全寿命周期中各个不同阶段的工程信息、过程和资源集成在一个模型中，方便的被工程各参与方使用。也就是说，现有的BIM模型仅用于展示工程项目的工程信息，并没有得到充分的应用。
技术实现思路
本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的室内定位方法和装置。根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种室内定位方法，包括：根据路径损耗算法获得终端至基站组内各基站的距离，所述基站组包括至少4个基站，所述基站组中所有基站在室内BIM模型中的坐标不在同一条直线上；获取所述基站组内各基站在室内BIM模型中的坐标，结合所述终端至所述基站组内各基站的距离，利用三边测量算法获得终端在所述室内BIM模型中的坐标；根据所述室内BIM模型预设的约束条件对终端在所述室内BIM模型中的坐标进行纠正，并在室内BIM模型中显示终端纠正后的坐标。本专利技术实施例提供的室内定位方法，以路径损耗算法结合三边测量法能够实时对终端进行定位，在利用三边测量法定位的过程时，通过结合基站在室内BIM模型中的坐标，使得终端的坐标也能够实时反应到室内BIM模型中，丰富了室内BIM模型的展示效果，给BIM模型的应用带了全新的思路，并且利用室内BIM模型预设的约束条件对终端在室内BIM模型中的坐标进行纠正，能够更真实地反应终端的位置。根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种室内定位装置，该装置包括：距离模块，用于根据路径损耗算法获得终端至基站组内各基站的距离，所述基站组包括至少4个基站，所述基站组中所有基站在室内BIM模型中的坐标不在同一条直线上；定位模块，用于获取所述基站组内各基站在室内BIM模型中的坐标，结合所述终端至所述基站组内各基站的距离，利用三边测量算法获得终端在所述室内BIM模型中的坐标；纠正模块，用于根据所述室内BIM模型预设的约束条件对终端在所述室内BIM模型中的坐标进行纠正，并在室内BIM模型中显示终端纠正后的坐标。根据本专利技术实施例的第三方面，提供了一种室内定位设备，包括：至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的室内定位方法。根据本专利技术的第四方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的室内定位方法。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术实施例。附图说明图1为根据本专利技术实施例的室内定位方法的流程示意图；图2为根据本专利技术实施例的根据路径损耗算法获得终端至基站组内各基站的距离的流程示意图；图3为根据本专利技术实施例的获取终端接收到基站组内各基站的信号的信号强度值的流程示意图；图4为根据本专利技术实施例的利用三边测量算法获得终端在室内BIM模型中的坐标的流程；图5为根据本专利技术实施例的室内定位装置的功能框图；图6为根据本专利技术实施例的室内定位设备的框图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。现有技术在进行室内定位时，一般仅限于获取定位对象的位置，但后续对定位对象的位置如何进行展示的工作少有涉及。BIM作为一种信息模型，能够将工程项目在全寿命周期中各个不同阶段的工程信息、过程和资源集成在一个模型中，方便的被工程各参与方使用。也就是说，现有的BIM模型仅用于展示工程项目的工程信息，并没有得到充分的应用。为了克服现有技术的上述问题，本专利技术实施例提供一种室内定位方法，本专利技术实施例主要采用路径损耗算法结合三边测量算法获得待定位对象的位置。作为本领域技术人员所熟知的，路径损耗算法即根据信号从信号发送端至信号接收端所产生的损耗，获知信号发送端至信号接收端的距离，而三边测量法是二维平面定位常见的算法，将其推广至三维空间的算法原理为：三维空间中有四个在室内BIM模型中的坐标不在同一条直线上信号发送端A，B，C，D和一个信号接收端E，通过路径损耗算法计算便可测出四个信号发送端到信号接收端E的距离分别为d1，d2，d3，d4，那么在空间中分别以四个信号发送端的坐标为圆心，四个信号发送端到信号接收端的距离为半径可以画出四个相交的球体，信号接收端的坐标即为四个球体的相交点。需要说明的是，使用三边测量法时，为了保证所有球体的相交点唯一，所有球体的圆心必须不在同一条直线上。此外，在使用三边测量法计算空间中待测点的坐标(相当于信号接收端)时，必须保证有至少4个已知坐标的参考点(相当于信号发送端)。从实际应用的成本考虑，基站组中包含4个在室内BIM模型中的坐标不在同一条直线上基站已能够满足获取终端位置的条件。由上述内容可知，本专利技术实施例的室内定位方法的执行主体既可以是信号发送端，也可以是信号接收端，也可以是第三方设备，本专利技术实施例不作具体的限定。当执行主体为信号发送端时，信号发送端根据自身的发送信号强度并接收信号接收端的接收信号强度即可获知信号损耗，进一步根据路径损耗算法即可获知自身距离信号接收端的距离，之后该信号发送端通过接收其他(至少3个)信号发送端至该信号接收端的距离，利用三边测量算法即可获得信号接收端的位置。当执行主体为信号接收端时，信号接收端接收信号发送端发送的发送信号强度，结合自身的接收信号强度，即可获知信号损耗，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种室内定位方法，其特征在于，包括：根据路径损耗算法获得终端至基站组内各基站的距离，所述基站组包括至少4个基站，所述基站组中所有基站在室内BIM模型中的坐标不在同一条直线上；获取所述基站组内各基站在室内BIM模型中的坐标，结合所述终端至所述基站组内各基站的距离，利用三边测量算法获得终端在所述室内BIM模型中的坐标；根据所述室内BIM模型预设的约束条件对终端在所述室内BIM模型中的坐标进行纠正，并在室内BIM模型中显示终端纠正后的坐标。

【技术特征摘要】
1.一种室内定位方法，其特征在于，包括：根据路径损耗算法获得终端至基站组内各基站的距离，所述基站组包括至少4个基站，所述基站组中所有基站在室内BIM模型中的坐标不在同一条直线上；获取所述基站组内各基站在室内BIM模型中的坐标，结合所述终端至所述基站组内各基站的距离，利用三边测量算法获得终端在所述室内BIM模型中的坐标；根据所述室内BIM模型预设的约束条件对终端在所述室内BIM模型中的坐标进行纠正，并在室内BIM模型中显示终端纠正后的坐标。2.根据权利要求1所述的室内定位方法，其特征在于，所述根据路径损耗算法获得终端至所述基站组内各基站的距离，具体为：构建路径损耗模型：其中，di表示终端至第i个基站的距离，Pd0表示终端至基站为单位长度时接收到信号的信号强度值，Bi表示终端接收到第i个基站的信号的信号强度值，α表示路径损耗指数；通过实验数据拟合所述路径损耗模型中的Pd0以及α，获得训练好的路径损耗模型；获取终端接收到所述基站组内各基站的信号的信号强度值；根据终端接收到所述基站组内各基站的信号的信号强度值以及所述训练好的路径损耗模型，获得终端至所述基站组内各基站的距离。3.根据权利要求2所述的室内定位方法，其特征在于，所述获取终端接收到所述基站组内各基站的信号的信号强度值，具体为：对于所述基站组中的任意一个基站，对终端接收到该基站的信号的信号强度值按照从大到小的顺序进行排序；按照预设比例分别删除序列两端的信号强度值，根据序列中剩余的信号强度值的平均值作为终端接收到该基站的信号强度值。4.根据权利要求1或2或3所述的室内定位方法，其特征在于，室内设置至少两组基站组；相应地，所述利用三边测量算法获得终端在所述室内BIM模型中的坐标，具体为：对于任意一组基站组，根据该基站组内各基站在室内BIM模型中的坐标，结合所述终端至该基站组内各基站的距离，利用三边测量算法获得终端在该基站组条件下的坐标；对于任意一组基站组，根据所述终端至该基站组内各基站的距离，获得所述终端至该基站组的平均距离；根据所述终端至各基站组的平均距离，对所述终端在各基站组条件下的坐标进行加权求和，获得终端在所述室内BIM模型中的坐标。5.一种室内定位装置，其特征在于，包括：距离模块，用于根据路径损耗算法获得终端至基站组内各基站的距离，所述基站组包括至少4个基站，所述基站组中所有基站在室内BIM模型中的坐标不在同一条直线上；定位模块，用于获取所述基站组内各基...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建华，龚晓东，侯继伟，李司宇，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京,11