封闭空间PNT网络与高精度地图增强位置监控的方法技术

本发明专利技术公开一种封闭空间PNT网络与高精度地图增强位置监控的方法，涉及无线定位领域。包括：建立目标封闭空间的语义单元网格；建立任意一个实体对象元素的语义信息与其所在语义单元位置信息的映射关系库；获取目标实体对象所在语义单元的网格编码；基于语义单元的网格编码和映射关系库，得到目标实体对象的位置语义信息。本申请的技术方案仅通过一次遍历计算用户所在语义单元的网格编码，基于语义单元的网格编码读取映射关系库索引得到语义信息，大幅度缩减用户位置监控信息的遍历计算量和响应等待时间。还能提高用户位置监控信息的合理性和降低生成用户位置密度监控信息的计算量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
封闭空间PNT网络与高精度地图增强位置监控的方法


[0001]本专利技术涉及无线定位领域，尤其涉及一种封闭空间PNT网络与高精度地图增强位置监控的方法。

技术介绍

[0002]封闭空间内利用PNT网络观测信息实现用户定位。将用户定位结果回传至监控平台，展示用户在地图上的位置，实现用户位置监控，即用户位置信息通过地图上一个位置点展示。
[0003]对于单个用户，提取地图中位置点背后隐含的物理和语义信息，可丰富用户位置监控的内容。传统方法根据用户位置遍历搜索地图内所有实体对象，利用匹配的实体对象获取该位置点的语义信息。显然，传统方法遍历搜索存在计算量大、响应等待时间长的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种封闭空间PNT网络与高精度地图增强位置监控的方法，以解决大范围跨区域复杂建筑群内用户位置监控信息生成过程中存在的计算量大、速度慢等问题。
[0005]本专利技术提供一种封闭空间PNT网络与高精度地图增强位置监控的方法，包括：
[0006]基于预设监控网格边长，划分目标封闭空间高精度地图，得到目标封闭空间的监控网格；基于预设语义单元边长，划分所述监控网格，得到目标封闭空间的语义单元网格；建立任意一个实体对象元素的语义信息与其所在语义单元位置信息的映射关系库；
[0007]基于目标实体对象的位置坐标，获取所述目标实体对象所在监控网格的网格编码；
[0008]基于所述目标实体对象的位置坐标和所述目标实体对象所在监控网格的网格编码，获取所述目标实体对象所在语义单元的网格编码；
[0009]基于所述语义单元的网格编码和所述映射关系库，得到所述目标实体对象的位置语义信息。
[0010]在本专利技术的上述实施例中，优选地，所述目标实体对象的位置坐标(x,y)通过以下方式计算：
[0011]方法一：所述目标实体对象获得至少3个以上基站的观测信息，基于所述至少3个以上基站的观测信息计算所述目标实体对象的位置坐标；
[0012]或方法二：所述目标实体对象获得2个以下基站的观测信息，利用PNT网络观测信息完成所述目标实体对象的位置监控，具体为：获取所述目标实体对象观测的r个PNT基站的信号强度S
k
，k＝1,..,r；对所述信号强度S
k
排序，得到最大信号强度对应的PNT基站B
km
的坐标(x
km
,y
km
)，将坐标(x
km
,y
km
)作为所述目标实体对象的位置坐标。
[0013]在本专利技术的上述实施例中，优选地，基于所述目标实体对象的位置坐标(x,y)，利
用公式(1)计算所述目标实体对象所在监控网格的网格编码(i1,j1)：
[0014][0015]式中，(x0,y0)表示所述目标实体对象所在目标封闭空间高精度地图边界左下角的平面坐标；gs表示所述监控网格的边长。
[0016]在本专利技术的上述实施例中，优选地，所述基于目标实体对象的位置坐标和所述目标实体对象所在监控网格的网格编码，利用公式(2)计算所述目标实体对象所在语义单元的网格编码(i2,j2)；
[0017][0018]式中，(x,y)表示所述目标实体对象的位置坐标；(x0,y0)表示所述目标实体对象所在目标封闭空间高精度地图边界左下角的平面坐标；(i1,j1)表示所述目标实体对象所在监控网格的网格编码；gs表示所述目标实体对象所在监控网格的边长；ss表示语义单元的边长。
[0019]在本专利技术的上述实施例中，优选地，所述建立任意一个实体对象元素的语义信息与所述任意一个实体对象元素所在语义单元位置信息的映射关系库，具体为：建立语义单元编码与语义信息映射表；所述语义单元编码与语义信息映射表包括任意一个语义单元的储值、所述任意一个语义单元位置的行号和列号，所述储值为该语义单元对应的语义信息表的编号，记为U(行号,列号)；建立语义信息表库，所述语义信息表库中包括至少一个语义信息表；每个所述语义信息表内至少包括语义信息表的编号、语义单元内实体对象元素名称、语义单元内实体对象编号、语义单元的空间地名、语义单元的空间属性，所述空间属性包括人员是否可用属性、车辆是否可用属性和物流是否可用属性；基于语义信息表的编号建立所述语义信息表库和所述语义单元编码与语义信息映射表索引关系，完成映射关系库的建立。
[0020]在本专利技术的上述实施例中，优选地，在所述得到所述目标实体对象的位置语义信息后还包括设置约束条件，生成符合物理场景的所述目标实体对象的输出位置语义信息，具体为：
[0021]S001，利用公式(3)的约束条件，判断所述位置语义信息的位置语义是否合理；
[0022]如果是，则所述位置语义信息作为所述目标实体对象的输出位置语义信息，并输出；
[0023]如果否，则进入S002；
[0024][0025]其中，U(i2,j2).SpaceName表示所述目标实体对象所处的空间名称；
[0026]B
km
(i2
km
,j2
km
).SpaceName表示所述目标实体对象观测信号强度最大基站B
km
所处的空间名称；U(i2,j2).UserTag表示所述目标实体对象所处空间的空间属性；
[0027]S002，搜索满足公式(3)且距离所述目标实体对象最近的语义单元，获取所述最近的语义单元对应的语义信息表，所述语义信息表的语义信息作为所述目标实体对象的输出
位置语义信息，并输出，具体为公式(4)：
[0028][0029]公式(4)中，ds表示所述目标实体对象与搜索网格中任意一个语义单元中心的距离；所述搜索网格为满足公式(3)约束条件的所有语义单元的集合；(x,y)表示所述目标实体对象的位置坐标；(x
i3
,y
j3
)表示搜索网格中任意一个语义单元的中心坐标；(i3,j3)表示搜索网格中任意一个语义单元的网格编码；(i1,j1)表示所述目标实体对象所在监控网格的网格编码；(x0,y0)表示所述目标实体对象所在目标封闭空间高精度地图边界左下角的平面坐标；gs表示监控网格的边长；ss表示语义单元的边长；(i2,j2)表示所述目标实体对象所在语义单元的网格编码；基于所述搜索网格中任意一个语义单元的网格编码(i3,j3)索引得到其语义信息表编码U(i3,j3)；U(i3,j3).SpaceName表示网格编码为(i3,j3)的语义单元的空间名称；U(i3,j3).UserTag表示网格编码为(i3,j3)的语义单元的人员空间属性。
[0030]在本专利技术的上述实施例中，优选地，所述B
km
(i2
km
,j2
km
).SpaceName按照下述步骤获取：获取所述目标实体对象观测的r个PNT基站的信号强度S
k
，k＝1,..,r；对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封闭空间PNT网络与高精度地图增强位置监控的方法，其特征在于，包括：基于预设监控网格边长，划分目标封闭空间高精度地图，得到目标封闭空间的监控网格；基于预设语义单元边长，划分所述监控网格，得到目标封闭空间的语义单元网格；建立任意一个实体对象元素的语义信息与其所在语义单元位置信息的映射关系库；基于目标实体对象的位置坐标，获取所述目标实体对象所在监控网格的网格编码；基于所述目标实体对象的位置坐标和所述目标实体对象所在监控网格的网格编码，获取所述目标实体对象所在语义单元的网格编码；基于所述语义单元的网格编码和所述映射关系库，得到所述目标实体对象的位置语义信息。2.根据权利要求1所述封闭空间PNT网络与高精度地图增强位置监控的方法，其特征在于，所述目标实体对象的位置坐标(x,y)通过以下方式计算：方法一：所述目标实体对象获得至少3个以上基站的观测信息，基于所述至少3个以上基站的观测信息计算所述目标实体对象的位置坐标；或方法二：所述目标实体对象获得2个以下基站的观测信息，利用PNT网络观测信息完成所述目标实体对象的位置监控，具体为：获取所述目标实体对象观测的r个PNT基站的信号强度S
k
，k＝1,..,r；对所述信号强度S
k
排序，得到最大信号强度对应的PNT基站B
km
的坐标(x
km
,y
km
)，将坐标(x
km
,y
km
)作为所述目标实体对象的位置坐标。3.根据权利要求1所述封闭空间PNT网络与高精度地图增强位置监控的方法，其特征在于，基于所述目标实体对象的位置坐标(x,y)，利用公式(1)计算所述目标实体对象所在监控网格的网格编码(i1,j1)：式中，(x0,y0)表示所述目标实体对象所在目标封闭空间高精度地图边界左下角的平面坐标；gs表示所述监控网格的边长。4.根据权利要求3所述封闭空间PNT网络与高精度地图增强位置监控的方法，其特征在于，所述基于目标实体对象的位置坐标和所述目标实体对象所在监控网格的网格编码，利用公式(2)计算所述目标实体对象所在语义单元的网格编码(i2,j2)；式中，(x,y)表示所述目标实体对象的位置坐标；(x0,y0)表示所述目标实体对象所在目标封闭空间高精度地图边界左下角的平面坐标；(i1,j1)表示所述目标实体对象所在监控网格的网格编码；gs表示所述目标实体对象所在监控网格的边长；ss表示语义单元的边长。5.根据权利要求1
‑
4任意一项所述封闭空间PNT网络与高精度地图增强位置监控的方法，其特征在于，所述建立任意一个实体对象元素的语义信息与所述任意一个实体对象元素所在语义单元位置信息的映射关系库，具体为：建立语义单元编码与语义信息映射表；所述语义单元编码与语义信息映射表包括任意
一个语义单元的储值、所述任意一个语义单元位置的行号和列号，所述储值为该语义单元对应的语义信息表的编号，记为U(行号,列号)；建立语义信息表库，所述语义信息表库中包括至少一个语义信息表；所述语义信息表内至少包括语义信息表的编号、语义单元内实体对象元素名称、语义单元内实体对象编号、语义单元的空间地名、语义单元的空间属性，所述空间属性包括人员是否可用属性、车辆是否可用属性和物流是否可用属性；基于语义信息表的编号建立所述语义信息表库和所述语义单元编码与语义信息映射表索引关系，完成映射关系库的建立。6.根据权利要求1
‑
4任意一项所述封闭空间PNT网络与高精度地图...

【专利技术属性】
技术研发人员：李得海，秘金钟，蔚保国，赵春梅，张现礼，王虎，徐彦田，闫俊涛，崔晓航，吴文坛，黄晋峰，王维帅，赵奕源，
申请(专利权)人：中国测绘科学研究院，
类型：发明
国别省市：