一种多源数据驱动的混合定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多源数据驱动的混合定位系统，属于人工智能领域，该系统由数据接收模块、数据优化模块、数据匹配模块、标签解算模块四个部分组成；通过组合RFID、GPS两种定位方法，提出了基于RFID和GPS协同的标签定位方法，来实现地铁内较高的定位效果。本发明专利技术可以提高数据的利用效率，从而在地铁内实现良好的定位效果，此外，相较于传统的定位方法，本发明专利技术更适合于复杂的室内环境，实现了较高的定位精度。实现了较高的定位精度。实现了较高的定位精度。

【技术实现步骤摘要】
一种多源数据驱动的混合定位系统


[0001]本专利技术涉及人工智能领域，尤其涉及一种多源数据驱动的混合定位系统。

技术介绍

[0002]当前的全球卫星导航系统可以在室外环境下为人们提供准备的位置信息，极大方便了人们的出行。但是在室内环境中，由于建筑物的遮挡以及室内环境的复杂性而导致的非视距传播以及多径效应，使得以卫星导航为基础的人员定位技术受到了极大限制。伴随城市轨道交通的全自动驾驶技术应运而生，如何实现地铁内高精度的定位技术，可以使得人们在地铁内更加准确的进行定位及导航。目前的室内定位方法主要存在以下问题：1、传统的GPS定位方式，在室内不一定能够实现，不能满足地铁内人们的定位需求；2、传统基于测距的定位方法对于非视距、多径效应等室内复杂环境影响不具备良好的抗干扰能力，导致定位误差较大，甚至难以定位；3、传统的RFID定位研究和GPS结合的大部分研究基于固定在已知坐标的射频基站网联合解算RFID标签坐标，存在投资巨大，维护工作量大，不适合城市大范围使用。
[0003]伴随着科学技术的发展，目前存在多种无线定位方法，目前多种技术结合研究主要体现在RFID与GPS两种技术的混合。多源数据驱动的混合定位系统解决了传统定位方法中不能进行室内定位、定位精度低、成本高等问题由此，多源数据驱动的混合定位系统，能够实现地铁内定位的高精确度、强抗干扰性、低成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种多源数据驱动的混合定位系统，为实现地铁内的高精度定位提供了有力的支撑。
[0005]实现本专利技术的技术解决方案为：一种多源数据驱动的混合定位系统，该系统由数据接收模块、数据优化模块、数据匹配模块、标签解算模块组成。
[0006]进一步地，数据接收模块主要通过RFID基站和GPS卫星采集测距数据、GPS定位数据，对获得的数据进行处理后，再统一上传到数据接收模块中，获取前后两个GPS点的时间内RFID信号中位数为RFID信号点，前后两个GPS点的均值为GPS信号点，建立两者间的同步关联，然后将数据发送到数据优化模块。
[0007]进一步地，数据优化模块主要通过剔除掉异常测距数据和异常GPS数据，然后将优化后的数据发送给数据匹配模块，主要步骤如下：步骤1）异常测距数据的优化，对当前采集到的测距数据与已经获取并通过初步筛选后的测距数据进行比较，如果数据做差后差值过大，则认定为误差数据，进行剔除；步骤2）异常GPS数据优化，对当前获取到的GPS位置数据与上一个获得到的GPS位
置数据进行对比，如果坐标的变化量超过100m，则说明该数据发生了跳跃，认定为异常GPS数据，进行剔除。
[0008]进一步地，数据匹配模块主要通过将已经优化并实现分组的每组数据中的测距数据和GPS定位数据进行匹配，每组数据中测距数据即为GPS定位数据所对应的数据，并将匹配结果传给标签解算模块。
[0009]进一步地，标签解算模块主要通过利用三点定位原理计算出有源电子标签可能的位置，并通过多个标签解算点和对应的权重计算出最终的目标标签坐标，综合解算公式如下：综合解算公式如下：上式中为测距长度，通过个坐标点和个测距长度综合计算，可以得出最终的待测标签点坐标。
[0010]本专利技术提出了一种多源数据驱动的混合定位系统，该系统通过组合GPS和RFID定位算法，从而实现地铁内良好的定位效果。
[0011]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、结合了RFID定位算法，解决了传统的GPS定位方式无法实现室内定位的缺点；2、改善了传统基于测距的定位方法对于非视距、多径效应等室内复杂环境影响不具备良好的抗干扰能力，导致定位误差较大，甚至难以定位等问题；3、通过在移动组合定位设备上装置单个RFID测距基站和GPS接收器，改善了固定在已知坐标的射频基站网存的在投资巨大，维护工作量大，不适合城市大范围使用等问题。
附图说明
[0012]图1是本专利技术一种多源数据驱动的混合定位系统的流程图；图2是数据接收模块中测距数据与定位数据分布示意图；图3是标签解算模块中通过三点解算未知点坐标的原理图。
具体实施方式
[0013]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0014]本专利技术一种多源数据驱动的混合定位系统，通过数据接收模块、数据优化模块、数据匹配模块、标签解算模块，可以实现地铁内高精确度的室内定位。
[0015]如图1所示数据接收模块主要通过RFID基站和GPS卫星采集测距数据、GPS定位数据，并建立两者间的同步关联，然后将数据发送到数据优化模块；数据优化模块主要通过剔除掉异常测距数据和异常GPS数据，然后将优化后的数据发送给数据匹配模块；数据匹配模块主要通过将已经优化并实现分组的每组数据中的测距数据和GPS定位数据进行匹配，每组数据中测距数据即为GPS定位数据所对应的数据，并将匹配结果传给标签解算模块；标签解算模块主要通过利用三点定位原理计算出有源电子标签可能的位置，并通过多个标签解算点和对应的权重计算出最终的目标标签坐标。
[0016]如图2所示，数据接收模块采用化简法，取前后两个GPS点的时间内RFID信号中位数为RFID信号点，前后两个GPS点的均值为GPS信号点，建立两者间的同步关联。
[0017]如图3所示，标签解算模块利用三点定位原理计算出有源电子标签可能的位置，并通过多个标签解算点和对应的权重计算出最终的目标标签坐标；其主要步骤如下：步骤1）采用三个已知坐标点、、，并由、点以及其分别与点的距离，解算出两个解，即、点坐标；步骤2）根据、点以及其分别与点的距离，同样解算出2个解，即、点坐标；步骤3）从4个点中找出相同的那个坐标点就是目标位置，即点。
[0018]以上实施方式仅为说明本专利技术的技术思想，并不用于限制本专利技术的保护范围，凡是按照本专利技术提出的技术思想，在本专利技术技术方案基础上所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多源数据驱动的混合定位系统，其特征在于，所述系统由数据接收模块、数据优化模块、数据匹配模块、标签解算模块四个部分组成。2.根据权利要求1所述的一种多源数据驱动的混合定位系统，其特征在于，所述数据接收模块通过RFID基站和GPS卫星采集测距数据、GPS定位数据，并统一上传到数据接收模块中，获取前后两个GPS点的时间内RFID信号中位数为RFID信号点，前后两个GPS点的均值为GPS信号点，建立两者间的同步关联，然后将数据发送到数据优化模块。3.根据权利要求1所述的一种多源数据驱动的混合定位系统，其特征在于，所述数据优化模块通过剔除掉异常测距数据和异常GPS数据，然后将优化后的数据发送给数据匹配模块，具体步骤如下：步骤1）异常测距数据的优化，对当前采集到的测距数据与已经获取并通过初步筛选后的测距数据进行比较，如果数据做差后差值过大，则认定为误差数据，进行剔除；...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡玉萍，陆翡，李晨，冯丽荣，毛婷，
申请(专利权)人：南京市地铁交通设施保护办公室，
类型：发明
国别省市：