一种定位方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种定位方法、装置及系统。一种定位方法，包括：利用无线定位系统解算得到对移动目标的第一定位结果，并计算得到所述第一定位结果的权重因子，以及利用惯性导航系统解算得到对所述移动目标的第二定位结果，并计算得到所述第二定位结果的权重因子；根据所述第一定位结果的权重因子，以及所述第二定位结果的权重因子，对所述第一定位结果与所述第二定位结果进行加权融合处理，得到对所述移动目标的定位结果。同时，在定位过程中，当移动目标处于静止状态时，对惯性导航系统进行校正处理。采用本发明专利技术技术方案，能够提升利用无线定位系统及惯性导航系统进行定位的定位精度。

Positioning method, device and system

The invention puts forward a positioning method, device and system. Including a positioning method, using wireless positioning system calculated first positioning results for a moving target, weighting factor and calculate the first positioning results, and the use of inertial navigation system solution second positioning results obtained by the moving target, and calculate the weight factor to obtain the second positioning results according to the first weighting factor; the positioning results, the weight factor and the second positioning results, the first positioning results and the second positioning results by weighted fusion, positioning results of the moving target. At the same time, in the positioning process, when the moving target is in the static state, the inertial navigation system is corrected. By adopting the technical scheme of the invention, the positioning accuracy can be improved by using the wireless positioning system and the inertial navigation system.

【技术实现步骤摘要】
一种定位方法、装置及系统
本专利技术涉及移动目标定位
，尤其涉及一种定位方法、装置及系统。
技术介绍
随着智能通信技术以及物联网技术的快速发展，现实生活中的诸多领域需要对人员以及设备进行定位。室外定位已经拥有较为成熟的方案，但是室内定位由于其环境复杂、定位面积局限、直达波路径严重缺失、多径现象严重等特点，一直没有较精准的定位方法。在现有技术中，相对比较准确的室内定位方法是，利用惯性导航系统与无线电技术相结合实现目标定位。具体为将惯性导航系统获取的目标导航信息，与无线定位获取的伪距离信息，按照设定的固定权重分配进行加权融合，得到目标定位信息。但是，无线电技术以及惯性导航系统的定位精度是实时变化的，例如，惯性导航系统在短时间内的定位精度较高，随着工作时间延长，其误差逐渐累积，定位精度会越来越差。而上述融合定位方案是按照固定的权重对惯性导航系统获取的目标导航信息与无线定位获取的伪距离信息进行加权融合，对惯性导航系统获取的目标导航信息与无线定位获取的伪距离信息的权重分配不能与惯性导航系统及无线定位系统的定位过程相匹配，随着定位时间的延长，会使得累积的定位误差越来越大，导致定位严重失准。
技术实现思路
基于上述现有技术的缺陷和不足，本专利技术提出一种定位方法、装置及系统，能够利用无线定位系统及惯性导航系统对定位目标实行动态加权定位，定位更加精确。一种定位方法，包括：利用无线定位系统解算得到对移动目标的第一定位结果，并计算得到所述第一定位结果的权重因子，以及利用惯性导航系统解算得到对所述移动目标的第二定位结果，并计算得到所述第二定位结果的权重因子；根据所述第一定位结果的权重因子，以及所述第二定位结果的权重因子，对所述第一定位结果与所述第二定位结果进行加权融合处理，得到对所述移动目标的定位结果；检测所述移动目标是否由运动状态转变为静止状态；当检测到所述移动目标由运动状态转变为静止状态时，停止利用所述惯性导航系统解算得到对所述移动目标的第二定位结果，以及停止计算得到所述第二定位结果的权重因子，同时保持利用所述无线定位系统解算得到对所述移动目标的第一定位结果，并根据所述无线定位系统解算得到的对所述移动目标的第一定位结果，计算得到对所述移动目标的定位结果；当检测到所述移动目标由静止状态再次进入运动状态时，利用根据所述无线定位系统解算得到的对所述移动目标的第一定位结果，计算得到的对所述移动目标的定位结果，对所述惯性导航系统进行参数归零处理和校正处理，并开始利用所述惯性导航系统解算得到对所述移动目标的第二定位结果，并计算得到所述第二定位结果的权重因子。优选地，所述利用无线定位系统解算得到对移动目标的第一定位结果，并计算得到所述第一定位结果的权重因子，包括：利用无线定位系统解算得到移动目标的可能坐标点；分别计算得到所述可能坐标点中的每个坐标点与所述无线定位系统中的各个锚节点之间的信赖度因子；根据所述每个坐标点与所述无线定位系统中的各个锚节点之间的信赖度因子，计算得到所述每个坐标点的权重；根据所述每个坐标点的权重，对所述每个坐标点进行加权处理，得到对所述移动目标的第一定位结果，以及计算得到所述每个坐标点的权重的平均值，作为所述第一定位结果的权重因子。优选地，所述利用惯性导航系统解算得到对所述移动目标的第二定位结果，并计算得到所述第二定位结果的权重因子，包括：按照设定的定位周期，循环执行以下操作：利用惯性导航系统，对所述移动目标进行定位，得到对所述移动目标的第二定位结果；根据得到所述第二定位结果的时间，以及预先设定的信赖度计算函数，计算得到所述第二定位结果的权重因子；其中，所述信赖度计算函数为用于计算在一个定位周期内获取的定位结果的权重因子的函数；在定位周期结束时，控制所述惯性导航系统，将基准定位信息重置为在当前定位周期结束时刻，通过加权融合所述无线定位系统以及所述惯性导航系统的解算数据获得的对所述移动目标的定位结果。优选地，所述检测所述移动目标是否由运动状态转变为静止状态，包括：监测所述惯性导航系统的陀螺仪与加速度计的解算结果；当监测确认所述惯性导航系统的陀螺仪与加速度计的解算结果在设定的阈值范围内时，确认所述移动目标由运动状态转变为静止状态。一种定位装置，包括：定位单元，用于利用无线定位系统解算得到对移动目标的第一定位结果，并计算得到所述第一定位结果的权重因子，以及利用惯性导航系统解算得到对所述移动目标的第二定位结果，并计算得到所述第二定位结果的权重因子；融合单元，用于根据所述第一定位结果的权重因子，以及所述第二定位结果的权重因子，对所述第一定位结果与所述第二定位结果进行加权融合处理，得到对所述移动目标的定位结果；检测单元，用于检测所述移动目标是否由运动状态转变为静止状态；第一处理单元，用于当检测到所述移动目标由运动状态转变为静止状态时，控制所述定位单元停止利用所述惯性导航系统解算得到对所述移动目标的第二定位结果，以及停止计算得到所述第二定位结果的权重因子，同时保持利用所述无线定位系统解算得到对所述移动目标的第一定位结果，并根据所述无线定位系统解算得到的对所述移动目标的第一定位结果，计算得到对所述移动目标的定位结果；第二处理单元，用于当检测到所述移动目标由静止状态再次进入运动状态时，控制所述定位单元利用根据所述无线定位系统解算得到的对所述移动目标的第一定位结果，计算得到的对所述移动目标的定位结果，对所述惯性导航系统进行参数归零处理和校正处理，并控制所述定位单元开始利用所述惯性导航系统解算得到对所述移动目标的第二定位结果，并计算得到所述第二定位结果的权重因子。优选地，所述定位单元利用无线定位系统解算得到对移动目标的第一定位结果，并计算得到所述第一定位结果的权重因子时，具体用于：利用无线定位系统解算得到移动目标的可能坐标点；分别计算得到所述可能坐标点中的每个坐标点与所述无线定位系统中的各个锚节点之间的信赖度因子；根据所述每个坐标点与所述无线定位系统中的各个锚节点之间的信赖度因子，计算得到所述每个坐标点的权重；根据所述每个坐标点的权重，对所述每个坐标点进行加权处理，得到对所述移动目标的第一定位结果，以及计算得到所述每个坐标点的权重的平均值，作为所述第一定位结果的权重因子。优选地，所述定位单元利用惯性导航系统解算得到对所述移动目标的第二定位结果，并计算得到所述第二定位结果的权重因子时，具体用于：按照设定的定位周期，循环执行以下操作：利用惯性导航系统，对所述移动目标进行定位，得到对所述移动目标的第二定位结果；根据得到所述第二定位结果的时间，以及预先设定的信赖度计算函数，计算得到所述第二定位结果的权重因子；其中，所述信赖度计算函数为用于计算在一个定位周期内获取的定位结果的权重因子的函数；在定位周期结束时，控制所述惯性导航系统，将基准定位信息重置为在当前定位周期结束时刻，通过加权融合所述无线定位系统以及所述惯性导航系统的解算数据获得的对所述移动目标的定位结果。优选地，所述检测单元检测所述移动目标是否由运动状态转变为静止状态时，具体用于：监测所述惯性导航系统的陀螺仪与加速度计的解算结果；当监测确认所述惯性导航系统的陀螺仪与加速度计的解算结果在设定的阈值范围内时，确认所述移动目标由运动状态转变为静止状态。一种定位系统，包括：第一定位单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定位方法，其特征在于，包括：利用无线定位系统解算得到对移动目标的第一定位结果，并计算得到所述第一定位结果的权重因子，以及利用惯性导航系统解算得到对所述移动目标的第二定位结果，并计算得到所述第二定位结果的权重因子；根据所述第一定位结果的权重因子，以及所述第二定位结果的权重因子，对所述第一定位结果与所述第二定位结果进行加权融合处理，得到对所述移动目标的定位结果；检测所述移动目标是否由运动状态转变为静止状态；当检测到所述移动目标由运动状态转变为静止状态时，停止利用所述惯性导航系统解算得到对所述移动目标的第二定位结果，以及停止计算得到所述第二定位结果的权重因子，同时保持利用所述无线定位系统解算得到对所述移动目标的第一定位结果，并根据所述无线定位系统解算得到的对所述移动目标的第一定位结果，计算得到对所述移动目标的定位结果；当检测到所述移动目标由静止状态再次进入运动状态时，利用根据所述无线定位系统解算得到的对所述移动目标的第一定位结果，计算得到的对所述移动目标的定位结果，对所述惯性导航系统进行参数归零处理和校正处理，并开始利用所述惯性导航系统解算得到对所述移动目标的第二定位结果，并计算得到所述第二定位结果的权重因子。...

【技术特征摘要】
1.一种定位方法，其特征在于，包括：利用无线定位系统解算得到对移动目标的第一定位结果，并计算得到所述第一定位结果的权重因子，以及利用惯性导航系统解算得到对所述移动目标的第二定位结果，并计算得到所述第二定位结果的权重因子；根据所述第一定位结果的权重因子，以及所述第二定位结果的权重因子，对所述第一定位结果与所述第二定位结果进行加权融合处理，得到对所述移动目标的定位结果；检测所述移动目标是否由运动状态转变为静止状态；当检测到所述移动目标由运动状态转变为静止状态时，停止利用所述惯性导航系统解算得到对所述移动目标的第二定位结果，以及停止计算得到所述第二定位结果的权重因子，同时保持利用所述无线定位系统解算得到对所述移动目标的第一定位结果，并根据所述无线定位系统解算得到的对所述移动目标的第一定位结果，计算得到对所述移动目标的定位结果；当检测到所述移动目标由静止状态再次进入运动状态时，利用根据所述无线定位系统解算得到的对所述移动目标的第一定位结果，计算得到的对所述移动目标的定位结果，对所述惯性导航系统进行参数归零处理和校正处理，并开始利用所述惯性导航系统解算得到对所述移动目标的第二定位结果，并计算得到所述第二定位结果的权重因子。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用无线定位系统解算得到对移动目标的第一定位结果，并计算得到所述第一定位结果的权重因子，包括：利用无线定位系统解算得到移动目标的可能坐标点；分别计算得到所述可能坐标点中的每个坐标点与所述无线定位系统中的各个锚节点之间的信赖度因子；根据所述每个坐标点与所述无线定位系统中的各个锚节点之间的信赖度因子，计算得到所述每个坐标点的权重；根据所述每个坐标点的权重，对所述每个坐标点进行加权处理，得到对所述移动目标的第一定位结果，以及计算得到所述每个坐标点的权重的平均值，作为所述第一定位结果的权重因子。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用惯性导航系统解算得到对所述移动目标的第二定位结果，并计算得到所述第二定位结果的权重因子，包括：按照设定的定位周期，循环执行以下操作：利用惯性导航系统，对所述移动目标进行定位，得到对所述移动目标的第二定位结果；根据得到所述第二定位结果的时间，以及预先设定的信赖度计算函数，计算得到所述第二定位结果的权重因子；其中，所述信赖度计算函数为用于计算在一个定位周期内获取的定位结果的权重因子的函数；在定位周期结束时，控制所述惯性导航系统，将基准定位信息重置为在当前定位周期结束时刻，通过加权融合所述无线定位系统以及所述惯性导航系统的解算数据获得的对所述移动目标的定位结果。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述移动目标是否由运动状态转变为静止状态，包括：监测所述惯性导航系统的陀螺仪与加速度计的解算结果；当监测确认所述惯性导航系统的陀螺仪与加速度计的解算结果在设定的阈值范围内时，确认所述移动目标由运动状态转变为静止状态。5.一种定位装置，其特征在于，包括：定位单元，用于利用无线定位系统解算得到对移动目标的第一定位结果，并计算得到所述第一定位结果的权重因子，以及利用惯性导航系统解算得到对所述移动目标的第二定位结果，并计算得到所述第二定位结果的权重因子；融合单元，用于根据所述第一定位结果的权重因子，以及所述第二定位结果的权重因子，对所述第一定位结果与所述第二定位结果进行加权融合处理，得到对所述移动目标的定位结果；检测单元，用于检测所述移动目标是否由运动状态转变为静止状态；第一处理单元，用于当检测到所述移动目标由运动状态转变为静止状态时，控制所述定位单元停止利用所述惯性导航系统解算得到对所述移动目标的第二定位结果，以及停止计算得到所述第二定位结果的权重因子，同时保持利用所述无线定位系统解算得到对所述移动目标的第一定位结果，并根据所述无线定位系统解算得到的对所述移动目标的第一定位结果，计算得到对所述移动目标的定位结果；第二处理单元，用于当检测到所述移动目标由静止状态再次进入运动状态时，控制所述定位单元利用根据所述无线定位系统解算得到的对所述移动目标的第一定位结果，计算得到的对所述移动目标的定位结果，对所述惯性导航系统进行参数归零处理和校正处理，并控制所述定位单元开始利用所述惯性导航系统解算得到对所述移动目标的第二定位结果，并计算得到所述第二定位结果的权重因子。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述定位单元利用无线定位系统解算得到对移动目标的第一定位结果，并计算得到所述第一定位结果的权重因子时，具体用于：利用无线定位系统解算得到移动目标的可能坐标点；分别计算得到所述可能坐标点中的每个坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大龙，高少甫，侯维岩，赵洪亮，李建强，曹哲康，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41