【技术实现步骤摘要】
一种可见光辅助的地磁室内定位方法
本专利技术涉及室内定位
，尤其是一种可见光辅助的地磁室内定位方法。
技术介绍
主流的全球卫星导航系统目前虽然已经被大规模商业应用，在室外开阔环境下定位精度可以解决大部分定位需求，但该类信号，无法覆盖室内，难以形成定位。室内定位技术目前还不够成熟，但是变得越来越重要。根据美国环境保护局的报告统计，人们有近70％～90％的时间都在室内度过。室内定位技术是应急安全、智能仓储、人群监控、精准营销、移动健康、虚拟现实游戏及人类社交等需求的基础。为了提供室内的位置服务，用于室内环境的无线定位技术已被广泛的研究，包括Wi-Fi，蓝牙，红外线，UWB，RFID,超声波等。Wi-Fi接入点通常都只能覆盖半径90米左右的区域，而且很容易受到其他信号的干扰，从而影响其精度，定位器的能耗也较高；蓝牙定位对于复杂的空间环境，蓝牙定位系统的稳定性稍差，受噪声信号干扰大；红外射线仅能视距传播，容易受其他灯光干扰，并且红外线的传输距离较短，使红外线室内定位的效果很差；UWB虽然定位精度较高，但是成本较大；RF...
【技术保护点】
1.一种可见光辅助的室内定位方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤S1、离线阶段：将定位区域划分为网格，在每个网格内选取参考点，对于每个参考点进行数据采集，包括可见光数据的采集、地磁数据的采集、步数计算、地磁序列梯度化，然后进行混合指纹库的构建；/n步骤S2、定位阶段：实时采集可见光数据、地磁数据、行走步数，以及梯度化地磁序列；利用可见光指纹定位结果提供粗略的位置信息，根据该位置信息在混合指纹库中缩小地磁匹配的范围，利用序列动态时间规整算法在缩小的指纹库中搜索最优解，得到定位结果。/n
【技术特征摘要】
1.一种可见光辅助的室内定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、离线阶段：将定位区域划分为网格，在每个网格内选取参考点，对于每个参考点进行数据采集，包括可见光数据的采集、地磁数据的采集、步数计算、地磁序列梯度化，然后进行混合指纹库的构建；
步骤S2、定位阶段：实时采集可见光数据、地磁数据、行走步数，以及梯度化地磁序列；利用可见光指纹定位结果提供粗略的位置信息，根据该位置信息在混合指纹库中缩小地磁匹配的范围，利用序列动态时间规整算法在缩小的指纹库中搜索最优解，得到定位结果。
2.根据权利要求1所述的一种可见光辅助的室内定位方法，其特征在于，所述步骤S1中可见光数据的采集是采用时分复用技术，将每盏LED灯发出的信号在时域上错开，采用光电接收器接收到从不同LED发出的可见光频率，将接收到的不同可见光频率组成的向量作为该参考点指纹。
3.根据权利要求1所述的一种可见光辅助的室内定位方法，其特征在于，所述步骤S1中地磁数据的采集，是通过磁强计测量得到载体坐标系下磁强计三轴数据将磁强计三轴数据代入公式计算地磁强度。
4.根据权利要求1所述的一种可见光辅助的室内定位方法，其特征在于，所述步骤S1中步数计算所需数据是通过加速度计获得，包括载体坐标系下加速度计三轴数据将加速度计三轴数据代入公式计算加速度模值。
5.根据权利要求4所述的一种可见光辅助的室内定位方法，其特征在于，在步数计算时，进行步点检测的方法为：
1)在加速度计读数的峰值检测中，若连续上升两次，并且波峰值大于设定波峰阈值，则认为是有效波峰；
2)两个步点之间的时间差超过设定时间阈值，将之前的计步清空；
3)当检测到t0时刻开始行走时，磁强计同时收集地磁数据，记录从开始时刻到当前时刻的地磁强度序列从开始时刻到前一时刻的地磁强度序列在判断当前时刻是否为行走状态时，利用动态时间规整算法计算与之间序列距离d，若当d＜T阈值，认为用户处于静止状态，否则认为用户处于行走状态；
当认为用户处于行走状态时，开始计步：若当d＜T阈值＝1，步数减1，否则步数加1，或者波峰波谷的差值大于2并且波峰波谷时间差大于250ms，步数加1。
6.根据权利要求1所述的一种可见光辅助的室内定位方法，其特征在于，所述步骤S1中地磁序列梯度化具体步骤为：
S1.1、将地磁序列的长度设为T步，使用校准之后的磁强计收集地磁模值数据；
S1.2、在一个地磁序列中，将第二个地磁数据到最后一个地磁数据分别减去第一个地磁数据，构建地磁梯度序列；后续的地磁梯度序列构建中，将地...
【专利技术属性】
技术研发人员：李增科，王照远，邵克凡，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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