The invention provides an indoor and outdoor location algorithm based on wearable type, which is used to detect the environment by user initialization equipment of wearable type equipment, and divides the environment into outdoor area, indoor area and ambiguous area; carries out GPS/Beidou dual-mode position fusion for outdoor area according to the detection result; and carries out GPS+wifi+PDR particle filter fusion for ambiguous area according to the detection result. The cumulative error of PDR positioning and the vulnerability of WiFi to environmental interference are solved, the positioning accuracy of indoor and outdoor is improved, and the real-time location service access of wearable device users is realized.
【技术实现步骤摘要】
一种基于可穿戴式的室内外定位算法
本专利技术涉及室内外定位
，特别涉及一种基于可穿戴式的室内外定位算法。
技术介绍
随着移动通信技术、网络技术和测绘技术的发展,位置服务(Location-basedService，LBS)已经成为现代地理信息产业的重要组成部分。人们对位置服务的需求也日益增长。室外定位主要有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的北斗、欧盟的Galileo等卫星系统为代表的全球卫星定位系统(GNSS)。GNSS提供了有效的室外定位手段，成为很多人出行导航的必备工具。但是卫星导航系统也有它的不足和局限性，如卫星信号在受到干扰或遮挡时，将失去定位导航能力。例如在高楼林立的城市区域以及大型场馆的室内，卫星定位的精度会大幅降低，甚至无法定位。通过联合不同室内外定位技术达到室内外无缝定位，同时保证各种场景下定位技术、定位算法、定位精度和覆盖范围的平滑过渡和无缝连接，通过可穿戴式，便携式设备实现了室内外无缝定位系统，满足多行业和公众无所不在的位置服务需求。室内定位技术从总体上可归纳为无线定位技术(无线通信信号、射频无线标签、WiFi、ZigBee、超...
【技术保护点】
1.一种基于可穿戴式的室内外定位算法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：由可穿戴式设备用户初始化设备进行环境检测，将环境分为室内区域，室外区域与模糊区域；步骤2：根据步骤1检测结果为室外区域进行GPS/北斗双模位置融合。若检测结果为模糊区域进行GPS+wifi+PDR粒子滤波融合定位；步骤3：根据步骤1检测结果为室内区域则获取可穿戴式设备的内嵌加速度计，陀螺仪，磁力计等传感器相关数据，由设定频率周期性接收所在区域wifi信号强度RSSI值；步骤4：根据步骤3获取数据进行可穿戴设备用户PDR位置估计；步骤5：根据可穿戴设备接收的当前wifi信号强度RSSI值进行wifi室内定...
【技术特征摘要】
1.一种基于可穿戴式的室内外定位算法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：由可穿戴式设备用户初始化设备进行环境检测，将环境分为室内区域，室外区域与模糊区域；步骤2：根据步骤1检测结果为室外区域进行GPS/北斗双模位置融合。若检测结果为模糊区域进行GPS+wifi+PDR粒子滤波融合定位；步骤3：根据步骤1检测结果为室内区域则获取可穿戴式设备的内嵌加速度计，陀螺仪，磁力计等传感器相关数据，由设定频率周期性接收所在区域wifi信号强度RSSI值；步骤4：根据步骤3获取数据进行可穿戴设备用户PDR位置估计；步骤5：根据可穿戴设备接收的当前wifi信号强度RSSI值进行wifi室内定位用户位置估计；步骤6：根据步骤4，5位置估计结果进行基于平方根无迹卡尔曼的联邦滤波融合算法得到用户当前位置最优解。2.如权利要求1所述的一种基于可穿戴式的室内外定位算法，其特征在于，步骤1环境检测具体方法如下：(1.1)在室外区域，非室外区域大量采点，分析得到GPS/北斗参考强度阈值ThreRGNSS和wifi参考强度阈值ThreRwifi；(1.2)根据可穿戴设备当前接收GPS/北斗信号强度SignGNSS和wifi信号强度Signwifi由公式(1.3)完成环境检测；(1.3)可穿戴设备当前接收信号强度SignGNSS>ThreRGNSS且Signwifi<ThreRwifi环境检测结果为室外区域；当前信号强度SignGNSS<ThreRgps且Signwifi>ThreRwifi环境检测结果为室内区域；当前信号强度若为其他情况则检测结果为模糊区域。3.如权利要求1所述的一种基于可穿戴式的室内外定位算法，其特征在于，步骤2GPS/北斗双模位置融合使用GPS观测模型和北斗观测模型组成的组合观测模型并用最小二乘法求解最优位置估计。4.如权利要求3所述的一种基于可穿戴式的室内外定位算法，其特征在于，组合观测模型具体如下：y为(m*1或n*1)维测量向量m，n为北斗及GPS当前星座采用的卫星数目，H为几何观测矩阵，E表示测量向量误差，x表示可穿戴设备用户状态向量：x＝[xuyuzuΔtBDΔtGPS]。5.如权利要求1所述的一种基于可穿戴式的室内外定位算法，其特征在于，步骤2模糊区域GPS+wifi+PDR粒子滤波融合算法具体如下：(2.1)分别由GPS、wifi确定当前可穿戴用户位置信息(Xgps,Ygps)和(Xwifi,Ywifi)；(2.2)由公式将(2.1)中所得位置信息融合得到用户位置估计，系数a，b由多次统计分析得到；(2.3)初始化粒子结构Xt＝[xt,yt,wt,θt]T，xt，yt表示用户二维坐标；wt，θt分别为位置权值与航向，每个粒子表示用户的一个可能的运动状态信息；(2.4)设定粒子传播模型为为第i个粒子的航向信息；为第i个粒子的权重值；粒子权重更新公式为为第i个粒子的位置坐标；(xfuzzy,y...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹敏，
申请(专利权)人：斯沃德教育科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36
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