一种基于物理场的室内定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于物理场的室内定位方法，所述方法是一种改进的行人航迹推算与地磁指纹匹配方法融合的室内定位方法。其中，基于有限状态机的步频检测算法误判率低且计算量更小；步长自适应模型能够根据行人运动状态更换步长模型参数，实现步长自适应估计，估算出的行人每步步长更加准确；经过倾斜补偿和磁偏角补偿后解算出的航向更为精确；根据有效粒子规模判断是否重采样可以在权值退化及多样性匮乏之间取得平衡，重采样之后进行粒子粗化能增加粒子的多样性，进而提升了算法的鲁棒性。本发明专利技术算法复杂度低，准确性高，且不依赖任何节点信息，定位所需信息完全由物理场提供，具有重要的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物理场的室内定位方法
本专利技术涉及定位
，具体涉及一种基于PDR和地磁指纹融合的室内定位方法。
技术介绍
定位技术分为室外定位技术和室内定位技术两种，常用的室内定位方法有很多种，其中最常用的有以下几种：(1)行人航迹推算(PDR)：PDR是一种相对定位方法，它通过实时测量行人的步频、步长和航向信息，不依靠外部信息自主定位，在短期内精度高，稳定性好。但是PDR会受到传感器特性的影响，误差会随时间累积。(2)WIFI定位：WIFI定位是通过采集目标点的信号强度与事先建立好的指纹数据库做比对来得到目标点的位置信息。WIFI的误匹配率低但定位结果波动显著，并且需要部署足够多的节点才能保证定位的准确性。(3)超宽带(UWB)：超宽带技术是通过发送纳秒级或纳秒级以下的超窄脉冲来传输数据，可以获得Ghz级的数据带宽，实现室内定位。但是UWB难以实现大范围室内覆盖，而且系统建设成本极高。(4)地磁匹配(MM)：地磁匹配是将实时的地磁信息与地磁数据库中贮存的基准图进行匹配，根据一定的准则判断两者的拟合程度找出最相似点就可以实现定位。然而当地图过大时，地磁匹配会存在模糊解的问题。目前，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物理场的室内定位方法，所述方法包括对行人的步频检测步骤、自适应步长估计步骤和航向解算步骤，其特征在于：所述步频检测步骤中，当a经过了下述的全部状态后计为行人迈出了一步：(1)初始状态为S0，当a大于Thr时，状态由S0转入S1，否则在S0状态循环；(2)在S1状态时，当a大于Peak_Thr时，状态由S1转入S2，当a小于Thr时，由S1跳回S0，否则在S1状态循环；(3)在S2状态时，当a大于Neg_Thr且小于Peak_Thr时，状态由S2转入S3，否则在S2状态循环；(4)在S3状态时，当a小于Neg_Thr时，状态由S3转入S4，当a大于Peak_Thr时，状态由S3跳回S...

【技术特征摘要】
1.一种基于物理场的室内定位方法，所述方法包括对行人的步频检测步骤、自适应步长估计步骤和航向解算步骤，其特征在于：所述步频检测步骤中，当a经过了下述的全部状态后计为行人迈出了一步：(1)初始状态为S0，当a大于Thr时，状态由S0转入S1，否则在S0状态循环；(2)在S1状态时，当a大于Peak_Thr时，状态由S1转入S2，当a小于Thr时，由S1跳回S0，否则在S1状态循环；(3)在S2状态时，当a大于Neg_Thr且小于Peak_Thr时，状态由S2转入S3，否则在S2状态循环；(4)在S3状态时，当a小于Neg_Thr时，状态由S3转入S4，当a大于Peak_Thr时，状态由S3跳回S2，否则在状态S3循环；(5)在S4状态时，当a大于Neg_Thr且小于Thr时，状态由S4转入S5，否则在状态S4循环；(6)在S5状态时，当a大于Thr时，状态由S5转入S0，当a小于Neg_Thr时，状态由S5跳回S4，否则在状态S5循环；其中：a代表行人的三轴合加速度；Thr代表a的检测阈值；Peak_Thr代表a的峰值阈值；Neg_Thr代表a的谷值阈值；S0代表行人静止状态；S1代表a上升；S2代表a上升进入波峰状态；S3代表a下降离开波峰进入波谷状态；S4代表a在波谷状态循环；S5代表a离开波谷回归静止状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述自适应步长估计步骤中，当行人处于普通步行状态时，步长计算公式为：li＝0.35fi+0.48vi+0.22；当行人...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡成林，徐德昌，彭军，蔡劲，汪发，胡佳，李响，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45