【技术实现步骤摘要】
一种融合UWB与WIFI指纹的自适应定位方法
本专利技术涉及室内定位
，涉及一种融合UWB与WIFI指纹的自适应定位方法。
技术介绍
近年来，随着移动端设备与生活信息化的发展，用户对室内定位的需求不断上升，其商业价值与社会价值也愈发的凸显出来。尤其在某些大型公共室内场所如地下停车场、商场、火车站、机场等，用户更需要获得自己的确切位置，进而通过地图或导航系统到达目的地。目前技术比较成熟的室内定位方法有WIFI指纹定位、蓝牙定位、红外线定位、超宽带定位、射频识别定位与超声波定位。WIFI指纹定位方法是在待定位空间布置多个WIFI无线接入点，WIFI设备接收WIFI信号获得接收信号强度(RSS)数据向量，接收到的所有RSS数据向量构成一条指纹。预先存储RSS数据向量与位置之间的映射关系，形成指纹数据库。应用时，采用在线RSS数据向量匹配指纹孔来实现定位。WIFI指纹定位方法的优点是WIFI无线接入点随处可见，基本不需要布设成本，缺点是WIFI信号易被干扰，定位很容易出现米级的误差从而导致房间或楼层的错误。同时...
【技术保护点】
1.一种融合UWB与WIFI指纹的自适应定位方法，其特征在于，包括：/n步骤一、在待定位区域布设WIFI无线接入点和UWB发射机；用户终端集成WIFI接收机、UWB接收机和惯性传感器；/n步骤二、用户终端在待定位区域移动，按照固定时间间隔收集数据并生成一系列众包数据；每条众包数据包括WIFI接收机接收的RSS数据向量r、UWB测距信息d，以及根据惯性传感器数据计算的相邻两时间点之间的计步距离dl；/n步骤三、基于众包数据，估计产生众包数据的地理位置x；众包数据及其地理位置x构成一条指纹，从而形成指纹数据库；/n步骤四、定位时，在线收集待定位用户终端的RSS数据向量r、UWB...
【技术特征摘要】
1.一种融合UWB与WIFI指纹的自适应定位方法，其特征在于，包括：
步骤一、在待定位区域布设WIFI无线接入点和UWB发射机；用户终端集成WIFI接收机、UWB接收机和惯性传感器；
步骤二、用户终端在待定位区域移动，按照固定时间间隔收集数据并生成一系列众包数据；每条众包数据包括WIFI接收机接收的RSS数据向量r、UWB测距信息d，以及根据惯性传感器数据计算的相邻两时间点之间的计步距离dl；
步骤三、基于众包数据，估计产生众包数据的地理位置x；众包数据及其地理位置x构成一条指纹，从而形成指纹数据库；
步骤四、定位时，在线收集待定位用户终端的RSS数据向量r、UWB测距信息d和惯性传感器数据；
步骤五、根据在线获得的RSS数据向量r匹配指纹数据库，匹配的地理位置x即为指纹定位结果
步骤六、利用指纹定位结果以及在线获得的UWB测距信息d和惯性传感器数据进行多源信息融合定位。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三为：使用因子图表示众包数据的位置估计问题，根据RSS数据向量r、UWB测距信息d，以及计步距离dl设计因式节点，利用基于因子图上的BP算法，估计产生众包数据的地理位置x。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用基于因子图上的BP算法，估计产生众包数据的地理位置x包括如下步骤：
步骤31、对RSS数据向量r做K均值聚类，得到多个聚类簇；
步骤32、设因子图的变量节点为指纹中的地理位置xi，i∈(1,N)，N为众包数据的个数；因子图的因式节点包括变量节点的地图先验信息和UWB测距先验信息，以及计步距离信息提供的变量节点间似然信息和聚类提供的变量节点间似然信息；其中
所述地图先验信息pmap(xi)：
其中，S为待定位区域的面积；
所述UWB测距先验信息puwb(xi)：
其中，为第k个UWB发射机的坐标，dk为UWB接收机与第k个UWB发射机间的UWB测距信息；σUWB为UWB测距信息的测距方差，UWBk表示第k个UWB发射机，A为归一化因子；
计步信息提供的相邻变量节点(i,j)间似然信息pped(xi,xj)：
其中，dlij为相邻变量节点(i,j)间的计步距离；σped为计步距离引入的方差；
同一聚类簇中任意两变量节点(i,j)的变量节点间似然pclu(xi,xj)：
其中，σclu为簇内变量节点间距离关系引入的方差；
步骤33、在因子图上采用置信传播BP算法解出众包数据中地理位置的最大后验概率MAP估计，即为所需求取的地理位置x。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述K均值聚类的簇数取待定位区域面积的1/10到1倍。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤五为：将在线获得的RSS数据向量r与指纹数据库进行对比，找到指纹数...
【专利技术属性】
技术研发人员：武楠，杨吕骁，崔姬石，李彬，杨碧珩，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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