一种基于惯导的室内定位方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于惯导的室内定位方法，包括以下步骤：(1)采集待监测载体的陀螺仪测量数据、加速度计测量数据；(2)计算待监测载体的位置；(3)判断是否检测到基站的信号；(4)计算粒子传播距离、传播方向、传播方向变化量；(4)计算粒子传播距离噪声、方向噪声，并计算粒子位置集合；(6)根据检测到的基站的信号计算粒子权值；(7)重采样得到待监测载体的位置估计。本发明专利技术还提供一种基于惯导的室内定位装置，包括基站、加速度计、陀螺仪，信号处理单元。本发明专利技术建立了基于粒子滤波结合惯性定位与基站数据相融合的柔性定位框架，使得惯性定位与基站信号有效融合，提高定位精确度和可靠性。

An indoor positioning method and device based on INS

The invention provides an indoor positioning method based on inertial navigation system, which comprises the following steps: (1) the gyroscope data, to monitor the carrier acceleration acquisition measurement data; (2) to calculate the position of the carrier monitoring; (3) to determine whether the detection signal to the base station; (4) calculating the variation of particle propagation distance the propagation direction, the direction of propagation; (4) to calculate particle propagation distance, the direction of noise noise, and calculate the position of the particle set; (6) calculate the weights of particles according to the signal detected by the base station; (7) resampled to be monitored carrier position estimation. The invention also provides an indoor positioning device based on inertial navigation, which comprises a base station, an accelerometer, a gyroscope and a signal processing unit. The invention establishes a flexible positioning frame based on particle filtering combined with inertial positioning and base station data fusion, so that inertial positioning and base station signals can be effectively fused, and positioning accuracy and reliability can be improved.

【技术实现步骤摘要】
一种基于惯导的室内定位方法与装置
本专利技术涉及一种室内定位方法与装置，尤其涉及一种基于惯导与基站数据融合的室内定位方法与装置。本专利技术属于室内惯性定位领域，特别是以惯性导航定位为基础的数据融合辅助定位领域。
技术介绍
在消防救援等应急任务场景中，获取消防员、搜救员、警用机器人等待监测物的实时位置可以极大的提高救援与工作效率，并且可有效避免救援人员在火场迷失方向而造成的不必要人员伤亡。惯性定位作为一种在应急任务中获取消防员等待监测物位置的重要方法，由于其不依靠外部设备，定位自主性强，短时定位精度高，在消防等应急突发事件应用中有不可替代的重要作用。同时，惯性定位也存在如下的不足之处：(1)惯性器件受加工工艺与安装因素影响存在测量误差，测量误差会随着定位时间增长而累积，从而导致对所需监测物的定位精度下降和定位可靠性降低；(2)在实际应用中由于使用前准备时间的限制，不能充分获取惯性器件的初始偏置误差，导致航向上的误差增大，定位可靠性下降。因此，现有的惯性定位方法与装置无法满足要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是针对现有惯性定位存在的问题，提供一种基于惯导的室内定位方法及装置，使得定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于惯导的室内定位方法，其特征在于，待监测载体(4)行进区域内固定设置有基站(2)，所述基站(2)为iBeacon传感器基站和/或超宽带传感器基站和/或Wifi传感器基站和/或地磁传感器基站和/或RFID基站，待监测载体(4)上设置有加速度计(11)、陀螺仪(12)，所述基于惯导的室内定位方法包括如下步骤：(1)待监测载体(4)行进中，采集待监测载体(4)在载体坐标系下的陀螺仪测量数据、载体坐标系下的加速度计测量数据；(2)利用陀螺仪测量数据、加速度计测量数据计算待监测载体(4)在导航坐标系下的位置(xk,yk)；若待监测载体(4)为人员，则k为采样时刻或人员行进的步数；若待监测载体(4)...

【技术特征摘要】
1.一种基于惯导的室内定位方法，其特征在于，待监测载体(4)行进区域内固定设置有基站(2)，所述基站(2)为iBeacon传感器基站和/或超宽带传感器基站和/或Wifi传感器基站和/或地磁传感器基站和/或RFID基站，待监测载体(4)上设置有加速度计(11)、陀螺仪(12)，所述基于惯导的室内定位方法包括如下步骤：(1)待监测载体(4)行进中，采集待监测载体(4)在载体坐标系下的陀螺仪测量数据、载体坐标系下的加速度计测量数据；(2)利用陀螺仪测量数据、加速度计测量数据计算待监测载体(4)在导航坐标系下的位置(xk,yk)；若待监测载体(4)为人员，则k为采样时刻或人员行进的步数；若待监测载体(4)为非人员，则k为采样时刻；(3)若检测到基站(2)的信号，则跳转到步骤(4)，否则，跳转到步骤(1)；(4)利用待监测载体(4)在导航坐标系下的位置(xk,yk)计算粒子传播距离lk、粒子传播方向θk、粒子传播方向变化量Δθk，其中θk∈[-π,π]：(5)利用下式计算粒子位置集合其中i为粒子个数，i＝1,2,…,N，为粒子传播距离噪声，为粒子传播方向噪声，为陀螺误差量，为陀螺误差的噪声，ΔT为粒子更新时间间隔；(6)根据检测到的基站(2)的信号计算粒子权值(7)根据粒子权值对所有粒子进行重采样得到新的粒子位置集合并利用下式对粒子位置求均值，得到待监测载体(4)的位置估计2.根据权利要求1所述的基于惯导的室内定位方法，其特征在于，所述步骤(2)包括如下子步骤：(2.1)利用陀螺仪测量数据计算姿态变换矩阵；(2.2)利用姿态变换矩阵和加速度计测量数据计算导航坐标系下的加速度计测量数据；(2.3)将步骤(2.2)计算得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丛昊，
申请(专利权)人：湖南格纳微信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43