室内外无缝导航的网络切换方法与定位系统技术方案

本申请涉及一种室内外无缝导航的网络切换方法与定位系统，包括：通过第一定位网络采集第一定位参数，通过第二定位网络采集第二定位参数；将第一定位参数与第二定位参数组合得到无缝导航参数，使用预先设定得到的场景判别中心与无缝导航参数进行比较，以确定当前导航场景；当前导航场景包括室内区域导航、室外区域导航及室内外融合区域导航；判断第一定位参数和第二定位参数是否满足定位条件；若是，获取当前导航场景对应的定位网络作为导航网络；若否，使用伪距等比修正模型进行计算，以确定待切换的定位网络作为导航网络。采用本方法对定位场景的描述更加精准，并根据不同的定位场景进行不同的定位策略，能够完成在不同定位系统之间的无缝定位。

【技术实现步骤摘要】
室内外无缝导航的网络切换方法与定位系统
本申请涉及定位
，特别是涉及一种室内外无缝导航的网络切换方法与定位系统。
技术介绍
随着社会进入移动互联时代，室内定位成为了位置服务的研究热点，同时也开启了室内外无缝定位的新纪元。区域化的定位已经不能满足人们对位置服务的要求。人们需要全方位的、不受环境约束的定位服务，这就需要定位技术实现在不同的场景下的平稳过渡，而室内外无缝定位技术的目的正是要融合室外和室内的定位技术，以满足人们对导航服务更高的要求。目前，尚没有一种单一的定位技术能够满足人们对全方位服务的要求。虽然在室外开阔区域，全球卫星导航系统(GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS)已经足以提供成熟的定位服务，但是在室外遮挡环境下，单纯依靠GNSS技术依然存在诸多的限制和不足。近年来，室内定位得到了飞速发展，甚至部分定位方案已经开始了商业化应用，其中作为佼佼者的超宽带(Ultra-Wideband，UWB)，相比于WIFI、ZigBee、蓝牙，该系统具有穿透力强、抗干扰、定位精度高等优点，在室内移动物体的定位跟踪和导航方面有其显著优势。但像超宽带的这类室内定位是独立发展起来的，与室外GNSS技术存在先天的缝隙，在此情况下实现室外遮挡环境下定位、室内环境下定位、室内外交互区域定位和定位系统之间的切换问题就成为了室内外无缝定位技术研究中的焦点。未来定位技术的发展趋势之一就是将GNSS技术和无线定位技术相结合，即可以利用GNSS技术实现室外环境下的定位，又可以利用无线定位技术实现室内环境下的位置服务。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够消除室内与室外因定位技术不同导致存在的缝隙，平稳的在室内外区域完成过渡的室内外无缝导航的网络切换方法与定位系统。一种室内外无缝导航的网络切换方法，所述方法包括：通过第一定位网络采集第一定位参数，通过第二定位网络采集第二定位参数；将第一定位参数与第二定位参数组合得到无缝导航参数，使用预先设定得到的场景判别中心与无缝导航参数进行比较，以确定当前导航场景；所述当前导航场景包括室内区域导航、室外区域导航以及室内外融合区域导航；判断所述第一定位参数和所述第二定位参数是否满足定位条件；若是，则获取所述当前导航场景对应的定位网络作为导航网络；若否，则使用伪距等比修正模型进行计算，以确定待切换的定位网络作为导航网络。在其中一个实施例中，所述第一定位网络为卫星导航定位网络，所述第二定位网络为超宽带导航定位网络；所述判断所述第一定位参数和所述第二定位参数是否满足定位条件，包括：判断所述卫星导航定位网络中可用卫星数量是否大于第一预设值，以及判断所述超宽带导航定位网络中可用的超宽带锚节点的数量是否大于第二预设值。在其中一个实施例中，所述获取所述当前导航场景对应的定位网络作为导航网络，包括：当所述当前导航场景为室内区域导航时，则获取超宽带导航定位网络为导航网络；当所述当前导航场景为室外区域导航时，则获取卫星导航定位网络为导航网络；当所述当前导航场景为室内外融合区域导航时，则将所述超宽带导航定位网络和所述卫星导航定位网络均作为导航网络。在其中一个实施例中，所述将所述超宽带导航定位网络和所述卫星导航定位网络均作为导航网络，或所述使用伪距等比修正模型进行计算，以确定待切换的定位网络作为导航网络之后，包括：根据卫星导航定位网络获取卫星的空间位置坐标以及接收机获得的卫星伪距；根据所述超宽带导航定位网络获取各个超宽带锚节点的空间位置坐标以及各个超宽锚节点到接收机的距离；将所述卫星的空间位置坐标进行坐标转换，以使得所述卫星伪距与所述超宽带网络的测距距离相近；根据调整后的所述超宽带导航定位网络和所述卫星导航定位网络进行定位导航。在其中一个实施例中，所述通过第一定位网络采集第一定位参数，通过第二定位网络采集第二定位参数之后，还包括：对所述第一定位参数和所述第二定位参数按照定位精度影响程度进行分组得到积极参数和消极参数；分别对所述积极参数和所述消极参数进行数据的归一化，以使得所述第一定位参数和所述第二定位参数表示范围相同。在其中一个实施例中，所述第一定位参数是基于卫星导航系统所采集得到的，包括：解析卫星导航系统的相关电文，其中包括卫星导航接收机所处环境的信号接收质量与所述环境下卫星导航的状态；分别挑选并提取出在室外场景下卫星导航接收机所接收到的导航电文，并解析出后续场景分类所用到的相关信息，所述相关信息包括参与位置解算的卫星数量、水平定位精度以及参与位置解算的每颗星的运行状态。在其中一个实施例中，所述第二定位参数是基于超宽带定位系统所采集得到的，包括：解析来自超宽带锚节点的导航信息，来自超宽带锚节点的导航信息包括超宽带接收机所处环境的信息接收质量与所述环境的超宽带导航系统锚节点的状态。对室内环境下超宽带接收机所接收到的导航电文进行挑选与提取，并解析得到后续用于场景分类的相关信息，所述相关信息包括可接收到的超宽带锚节点数量、每个锚节点对应的数据稳定程度、接收机接到的每个锚节点的信号强度。一种室内外无缝导航的网络切换系统，所述系统包括：第一定位参数集模块，用于通过第一定位网络采集第一定位参数；第二定位参数采集模块，用于通过第二定位网络采集第二定位参数；融合定位模块，用于将第一定位参数与第二定位参数组合得到无缝导航参数，使用预先设定得到的场景判别中心与无缝导航参数进行比较，以确定当前导航场景；所述当前导航场景包括室内区域导航、室外区域导航以及室内外融合区域导航；判断所述第一定位参数和所述第二定位参数是否满足定位条件；若是，则获取所述当前导航场景对应的定位网络作为导航网络；若否，则使用伪距等比修正模型进行计算，以确定待切换的定位网络作为导航网络。在其中一个实施例中，所述第一定位网络为卫星导航定位网络，所述第二定位网络为超宽带导航定位网络；所述融合定位模块还用于判断所述卫星导航定位网络中可用卫星数量是否大于第一预设值，以及判断所述超宽带导航定位网络中可用的超宽带锚节点的数量是否大于第二预设值。在其中一个实施例中，所述融合定位模块还用于当所述当前导航场景为室内区域导航时，则获取超宽带导航定位网络为导航网络；当所述当前导航场景为室外区域导航时，则获取卫星导航定位网络为导航网络；当所述当前导航场景为室内外融合区域导航时，则将所述超宽带导航定位网络和所述卫星导航定位网络均作为导航网络。上述室内外无缝导航的网络切换方法与定位系统，完成接收机在室内外切换过程中的导航定位问题，根据所采集的到的室外卫星导航系统的卫星工作参数、和室内超宽带锚节点工作参数，筛选和处理后对定位场景进行分类，对定位场景的描述更加精准，并根据不同的定位场景进行不同的定位策略，能够完成在不同定位系统之间的无缝定位。附图说明图1是本专利技术提供的室内外无缝导航本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种室内外无缝导航的网络切换方法，其特征在于，所述方法包括：/n通过第一定位网络采集第一定位参数，通过第二定位网络采集第二定位参数；/n将第一定位参数与第二定位参数组合得到无缝导航参数，使用预先设定得到的场景判别中心与无缝导航参数进行比较，以确定当前导航场景；所述当前导航场景包括室内区域导航、室外区域导航以及室内外融合区域导航；/n判断所述第一定位参数和所述第二定位参数是否满足定位条件；/n若是，则获取所述当前导航场景对应的定位网络作为导航网络；/n若否，则使用伪距等比修正模型进行计算，以确定待切换的定位网络作为导航网络。/n

【技术特征摘要】
1.一种室内外无缝导航的网络切换方法，其特征在于，所述方法包括：
通过第一定位网络采集第一定位参数，通过第二定位网络采集第二定位参数；
将第一定位参数与第二定位参数组合得到无缝导航参数，使用预先设定得到的场景判别中心与无缝导航参数进行比较，以确定当前导航场景；所述当前导航场景包括室内区域导航、室外区域导航以及室内外融合区域导航；
判断所述第一定位参数和所述第二定位参数是否满足定位条件；
若是，则获取所述当前导航场景对应的定位网络作为导航网络；
若否，则使用伪距等比修正模型进行计算，以确定待切换的定位网络作为导航网络。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一定位网络为卫星导航定位网络，所述第二定位网络为超宽带导航定位网络；所述判断所述第一定位参数和所述第二定位参数是否满足定位条件，包括：
判断所述卫星导航定位网络中可用卫星数量是否大于第一预设值，以及判断所述超宽带导航定位网络中可用的超宽带锚节点的数量是否大于第二预设值。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述当前导航场景对应的定位网络作为导航网络，包括：
当所述当前导航场景为室内区域导航时，则获取超宽带导航定位网络为导航网络；
当所述当前导航场景为室外区域导航时，则获取卫星导航定位网络为导航网络；
当所述当前导航场景为室内外融合区域导航时，则将所述超宽带导航定位网络和所述卫星导航定位网络均作为导航网络。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述超宽带导航定位网络和所述卫星导航定位网络均作为导航网络，或所述使用伪距等比修正模型进行计算，以确定待切换的定位网络作为导航网络之后，包括：
根据卫星导航定位网络获取卫星的空间位置坐标以及接收机获得的卫星伪距；
根据所述超宽带导航定位网络获取各个超宽带锚节点的空间位置坐标以及各个超宽锚节点到接收机的距离；
将所述卫星的空间位置坐标进行坐标转换，以使得所述卫星伪距与所述超宽带网络的测距距离相近；
根据调整后的所述超宽带导航定位网络和所述卫星导航定位网络进行定位导航。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过第一定位网络采集第一定位参数，通过第二定位网络采集第二定位参数之后，还包括：
对所述第一定位参数和所述第二定位参数按照定位精度影响程度进行分组得到积极参数和消极参数；
分别对所述积极参数和所述消极参数进行数据的归一化，以使得所述第一定位参数和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛孟刚，刘泽辉，姚志强，明德祥，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43