一种基于北斗导航技术的位置服务系统技术方案

本发明专利技术涉及定位服务技术领域，特别涉及一种基于北斗导航技术的位置服务系统，包括：北斗BD接收机模块，用于利用定位天线接收北斗卫星信号并输出第一信号强度信息和第一位置信息；WIFI网关模块，用于利用AP定位节点获取第二信号强度信息和第二位置信息；处理模块；辅助定位模块，用于在用户由室内场景切换为室外场景时，记录变化前的WRV2和变化后的WRV21生成AP定位节点变化表，然后查询是否存在与该AP定位节点变化表对应的建筑物出口定位信息，若存在则直接调用对应的建筑物出口信息为当前定位信息。本发明专利技术提供了一种基于北斗导航技术的位置服务系统，能够在切换使用场景后，快速响应，提升用户体验。提升用户体验。提升用户体验。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗导航技术的位置服务系统


[0001]本专利技术涉及定位服务
，特别涉及一种基于北斗导航技术的位置服务系统。

技术介绍

[0002]北斗卫星导航系统，作为我国重要空间基础设施，是通过自主建设并独立运行的定位导航系统。北斗系统提供拥有全天候、全天时以及高精度标准导航定位服务的优势使其在多个领域都得到了成功应用，其服务对象和服务领域也在逐渐延伸。
[0003]随着移动终端的普及和定位技术的发展，基于位置信息向用户推送服务越来越得到深入到大众的生活中，如打车、商户推荐、附近交友等。位置服务(LocationBasedService，简称LBS)，是在地图技术、通信技术、网络技术等背景下实现定位来获取位置信息，并以该位置信息为基础来提供满足用户需求的服务，其中定位是实现位置服务的关键，即定位越准确，其基于位置信息推送的服务就越精确。
[0004]但是在北斗导航技术的实际应用中，由于其主要依赖卫星定位，虽然有三种轨道卫星组成的混合星座，但是在存在障碍物或者室内有遮挡的情况时，还是存在信号弱，无法进行定位的情况。尤其是在是室内使用场景切换到室外场景时，通常需要等待较长的时间系统才能够完成响应。如用户在室内(如地下车库)使用地图导航，在驾驶过程中，车辆由地下车库驶入到存在楼宇遮挡的地面，最后驶入到正常地面，在这种过程中，位置服务从最开始的无定位信号，到弱定位信号，最后是正常定位信号，虽然最后能够提供正常的位置服务，但是在用户驶出地下车库时，如果用户对路况不熟悉，其存在究竟是向左行驶还是向右行驶这一问题。
[0005]在这个过程中，通常的用户是盯着定位设备等待系统响应(甚至在等待过程中，定位信息还会在有各种漂移校准的情况)，用户在驾车过程中等待，影响车库出口通行效率，突然刹车行为存在追尾风险，增加了用户驶入错误路径的概率。又如用户在某高楼内准备步行导航至某地(又或者通过网约车平台进行了出行车辆的预约，现在要根据导航步行到预约的上车地点)。
[0006]上述情况均存在，在切换使用场景后，通常都需要等待位置服务系统响应，存在较长的等待时间，十分影响客户体验。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种基于北斗导航技术的位置服务系统，能够在切换使用场景后，快速响应，提升用户体验。
[0008]为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：
[0009]一种基于北斗导航技术的位置服务系统，包括：
[0010]北斗BD接收机模块，用于利用定位天线接收北斗卫星信号并输出第一信号强度信息和第一位置信息；
[0011]WIFI网关模块，用于利用AP定位节点获取第二信号强度信息和第二位置信息；
[0012]处理模块，用于核对第一位置信息和第二位置信息偏差是否超过阈值，若不超过，则输出第一位置信息；若超过，则在时间t内根据第一信号强度信息和第二信号强度信息构建两个向量组：第一信号强度SAV1、第二信号强度WRV1，然后分别从WS((SAV1，WRV1))向量组中优选满足信号强度的阈值信号向量组RTV，得到优选后的信号强度向量组RA(SAV2、WRV2)；若RA中SAV2的数量低于阈值，则抛弃所有SAV2信息，保留WRV2信息；
[0013]辅助定位模块，用于在用户由室内场景切换为室外场景时，记录变化前的WRV2和变化后的WRV21生成AP定位节点变化表，然后查询是否存在与该AP定位节点变化表对应的建筑物出口定位信息，若存在则直接调用对应的建筑物出口信息为当前定位信息；若不存在，则采集用户语音信息或者输入信息，并提醒用户等待第一位置信息更新，在第一位置信息更新后，根据惯性导航反推AP定位节点变化表与建筑出口的对应关系并保存。
[0014]进一步，处理模块还用于在RA中SAV2的数量高于阈值时，将稀疏的WS、RA压缩重组成优选的向量组CRV；对向量组CRV中不满足阈值的信号形成新的向量组GWV，采用信号放大器对GWV信号放大；将GWV通过概率分布与CRV进行交叉，交叉后的信号进行概率分布估算，形成均衡分布向量组EDV；校准坐标系定义为CS(CRV，GWV，EDV)，将CRV作为X轴、GWV作为Y轴、EDV作为Z轴，形成空间校准坐标系；在校准坐标系中，以Z轴的任意一点向相应的X、Y轴作平行线，得到三角形的信号修正面，以此构建多个信号修正面，信号修正面的外心为修正的信号，形成一个SCV信号修正向量组；根据定位要求在SCV中选择强度高且分布均衡的信号；在选择时间T内，以SCV、EDV为连续变化量建立修正信号选择的微分系统；依据该微分系统判断信号稳定性，并选择稳定信号形成信号选择向量SSV；设置定位精度的范围向量DV作为误差分析的灵敏度参数，根据阈值设置误差估计向量EX，采用最小二乘法对信号修正向量组SSV的误差分析；输出信号估计量精度向量DDV；根据DDV、误差估计向量EX和服从N个测量的正态分布以回归模型的最小二乘的误差分析方法表达信号校准拟合结果，最终获得定位的精度和信号校准的变化模型；根据回归模型确定定位信号与定位精度间的关系，对于回归参数满秩的为最终校准的位置信号。
[0015]进一步，所述将稀疏的WS、RA压缩重组成优选向量组CRV采用粒子群算法。
[0016]进一步，所述粒子群算法包括：S21、将信号强度WS(SAV1，WRV1)向量组作为初始化粒子群；S22、满足信号强度的阈值信号向量组为RTV，根据RTV向量组计算信号强度适应值；S23、调整WS、RA压缩过程的速度位置；S24、在时间t优选到信号强度与精度，若满足阈值向量则将稀疏的WS、RA压缩重组成优选的向量组CRV；若不满足，则转入S22。
[0017]进一步，所述将测量的正态分布以回归模型的最小二乘的误差分析方法表达信号校准拟合的具体步骤如下：S81、建立回归模型Y＝Xβ+ε；Y表示模型值量，X表示模型的变量，β表示最小二乘估计，ε表示N维随机向量；
[0018]S82、b为β的最小二乘估计，b使观测值与回归值的残差平方和最小；通过计算获得正规方程矩阵形式((XTX)b＝XTY)；
[0019]S83、设C＝A
‑
1为A的逆矩阵，则b＝CB＝A
‑
1B＝(XTX)
‑
1XTY；A表示正规方程对称矩阵，B表示表示正规方程的常数项矩阵，C是A的逆矩阵；
[0020]S84、计算求解X、A、C、B和回归系数b＝CB，得到回归参数；若A满秩，则得到信号校准；若A不满秩，则继续S82。
[0021]进一步，还包括建筑物信息获取单元和光敏传感器，建筑物信息获取单元用于获取建筑物出口的定位信息并发送至辅助定位模块，光敏传感器用于获取光照强度变化，当光照强度变化超过阈值时判断用户由室内场景切换为室外场景。
[0022]进一步，还包括陀螺仪和加速度传感器，陀螺仪和加速度传感器用于检测用户的当前运动状态，当光照强度出现变化且未超过阈值时，若用户运动状态出现改变，则依然判断用户由室内场景切换为室外场景。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗导航技术的位置服务系统，其特征在于，包括：北斗BD接收机模块，用于利用定位天线接收北斗卫星信号并输出第一信号强度信息和第一位置信息；WIFI网关模块，用于利用AP定位节点获取第二信号强度信息和第二位置信息；处理模块，用于核对第一位置信息和第二位置信息偏差是否超过阈值，若不超过，则输出第一位置信息；若超过，则在时间t内根据第一信号强度信息和第二信号强度信息构建两个向量组：第一信号强度SAV1、第二信号强度WRV1，然后分别从WS((SAV1，WRV1))向量组中优选满足信号强度的阈值信号向量组RTV，得到优选后的信号强度向量组RA(SAV2、WRV2)；若RA中SAV2的数量低于阈值，则抛弃所有SAV2信息，保留WRV2信息；辅助定位模块，用于在用户由室内场景切换为室外场景时，记录变化前的WRV2和变化后的WRV21生成AP定位节点变化表，然后查询是否存在与该AP定位节点变化表对应的建筑物出口定位信息，若存在则直接调用对应的建筑物出口信息为当前定位信息；若不存在，则采集用户语音信息或者输入信息，并提醒用户等待第一位置信息更新，在第一位置信息更新后，根据惯性导航反推AP定位节点变化表与建筑出口的对应关系并保存。2.根据权利要求1所述的基于北斗导航技术的位置服务系统，其特征在于：处理模块还用于在RA中SAV2的数量高于阈值时，将稀疏的WS、RA压缩重组成优选的向量组CRV；对向量组CRV中不满足阈值的信号形成新的向量组GWV，采用信号放大器对GWV信号放大；将GWV通过概率分布与CRV进行交叉，交叉后的信号进行概率分布估算，形成均衡分布向量组EDV；校准坐标系定义为CS(CRV，GWV，EDV)，将CRV作为X轴、GWV作为Y轴、EDV作为Z轴，形成空间校准坐标系；在校准坐标系中，以Z轴的任意一点向相应的X、Y轴作平行线，得到三角形的信号修正面，以此构建多个信号修正面，信号修正面的外心为修正的信号，形成一个SCV信号修正向量组；根据定位要求在SCV中选择强度高且分布均衡的信号；在选择时间T内，以SCV、EDV为连续变化量建立修正信号选择的微分系统；依据该微分系统判断信号稳定性，并选择稳定信号形成信号选择向量SSV；设置定位精度的范围向量DV作为误差分析的灵敏度参数，根据阈值设置误差估计向量EX，采用最小二乘法对信号修正向量组SSV的误差分析；输出信号估计量精度向量DDV；根据DDV、误差估计向量EX和服从N个测量的正态分布以回归模型的最小二乘的误差分析方法表达信号校准拟合结果，最终获得定位的精度和信号校准的变化模型；根据回归模型确定定位信号与定位精度间的关系，对于回归参数满秩的为最终校准的位置信号。3.根据权利要求2所述的基于北斗导航技术的位置服务系统，其特征在于：所述将稀疏的WS、RA压缩重组成优选向...

【专利技术属性】
技术研发人员：王韬，景贵飞，曹红杰，
申请(专利权)人：广州时空位置网科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：