一种室内定位误差的校正方法技术

本发明专利技术公开了一种室内定位误差的校正方法，通过建立定位区域内的直角坐标系和轨迹数据库，将行人在定位区域内可能出现的位置建立在直角坐标系中，再通过判断定位过程中相邻两组位置间的时间差和移动距离是否合理，从而找出定位有误的位置，最后通过对有误位置进行合理校正，使有误位置处在行人的运动轨迹上。这样在不增加任何软硬件成本基础上能够快速准确的校正定位误差，具有低成本的优点，适合当前室内定位发展的需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于移动通信
，更为具体地讲，涉及。
技术介绍
目前的室内定位方法主要包括测距定位方法和非测距定位方法。测距定位方法通过参数设置将各种测量信息比如信号接收强度、到达时间差、到达时间等换算成信号发射源与信号接收器之间的距离，利用多个已知坐标的信号发射源与一个信号接收器可以获得多个测量信息，换算成多个距离后通过欧氏公式解出信号接收器的坐标。非测量定位方法主要采用数据库匹配定位的方法，通过事先采集的信号数据定位数据库(多个信号发射源在定位区域内的固定位置发射信号，记录预定位置的接收器接收到各个信号发射源的信号数据)，在实时定位阶段，将未知位置的接收器接收到的各固定位置的信号发射源发射的与数据库里记录保存的相同的信号数据进行计算匹配得到的目标位置即为待定位目标所在的位置。上述的两种室内定位方法，由于无线信号的不稳定性，定位结果存在着一定的误差。比如测距定位方法，在信号发射源发射的信号出现不稳定的情况下，信号发射源与信号接收器之间的距离就有可能出现误差，那么根据多个可能出现误差的距离计算得到的信号接收器的位置就有可能出错(比如定位到柱子里，墙壁里等)。又比如非测距定位方法，虽然得到的目标位置是将未知位置的接收器接收到的各固定位置的信号发射源发射的与数据库里记录保存的相同的信号数据进行计算匹配得到的，也就是说目标位置必然是数据库里记录的预定位置，不会出现定位到柱子里或者墙壁里等不合常理的情况，但是却有可能在信号本身出现不稳定的情况下，可能出现本来用户在通道A上行走，时间t以后得到的匹配的目标位置是B，虽然位置B属于预先采集的数据库，但却是时间t以内常人不可能到达的位置，如位置B到通道A的距离过远，时间t以内常人不可能出现这么大的位移。为了减小室内定位技术的误差，目前一般采用的减小误差的方法有:通过增加信号发射源的数量，加大定位区域内的信号发射源密度，改变信号发射源的分布位置，调节信号发射源的发射功率等方法，增强信号的质量；其次，通过减小采集点的间距以及重复采集等方法，增加事先采集的信号数据库容量。然而，这两种方法的缺点在于工作量和成本都大大地增加，并且由于室内定位技术本身依赖于无线信号数据，在无线信号本身存在一定的不稳定性的情况下，基于无线信号的算法和改良算法都无法改变由于信号本身的不稳定性产生的误差，上文所述的误差依然可能存在。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供，通过建立定位区域内的直角坐标系和轨迹数据库，对定位存在误差的位置进行校正，具有校正快速且精准的优点。为实现上述专利技术目的，本专利技术，其特征在于，包括以下步骤:(I)、建立定位区域内的直角坐标系以及行人可能出现的轨迹数据库；建立直角坐标系并使定位区域位于直角坐标系内，再根据定位区域内的所有道路信息和建筑信息，以一定的距离为单位，确定该定位区域内的行人可能出现的所有位置在该直角坐标系内的坐标，以及所对应的位置能否相互达到的关系，建立轨迹数据库；(2)、记录定位过程中得到的定位数据；当行人走入定位区域时，对行人出现的位置和对应时间进行记录，将行人出现的当前位置Dn标记在直角坐标系内，记为(Xn, Yn),对应时间记为Tn,每次记录行人出现的当前位置及对应时间用定位数据Hn表示，其中，η = O, 1,2,…；(3)、对定位数据Hn进行判断和校正；设定位数据H。为正常，H0为行人走入室内的第一个定位数据，对定位数据Hn进行判断；根据平面几何两点间距离公式计算当前位置Dn与上一位置Dlri之间的距离d和两次定位时间的差值At，At = Tn-Tlri，再结合正常行走速度和误差系数来判断At时间内的位移d是否合理，如果位移d合理，保存该定位数据Hn并结束；如果位移d不合理，则进入步骤3.1)； 3.1)将位移d修正为At时间内可以到达的位移d'，将上一位置Dlri和当前位置Dn连接成线段DlriDn,在线段DlriDn上，以Dlri为起点，取长度为d'的点记为D，将位置Dn的坐标替换为该点D对应的坐标，3.2)、对位置Dn对应的坐标进行判断:判断Dn对应的坐标是否属于步骤(1)中得到的该定位区域内的行人可能出现的所有位置，如果属于，则位置Dn的修改合理，保存定位数据Hn并结束该定位数据Hn的校正；如果不属于，则位置Dn的修改不合理，进入步骤3.3)；3.3)、将位置Dn对应的坐标校正到行人的运动轨迹上；根据轨迹数据库，找到行人从位置Dlri出发可能出现的所以位置，记为Dm，m =O, 1，2，…，m表示行人从位置Dlri出发可能出现位置的个数，以位置Dlri为端点分别连接成射线DlriDm，再以位置Dn为端点作垂线段，分别与射线DlriDm或射线DlriDm的反向延长线相交于点D' m，通过比较DnD' m的长度，找到DnD' m中的最小值，将Dn对应的坐标替换为D' m对应的坐标，从而将Dn校正到行人的运动轨迹上。其中，所述的正常行走速度的取值通过建立行人行走数据库来确定，通过对数据库中两次正常的相邻数据所对应点的距离除以两次数据的时间差值，得到速度vk，k =O,1,2,…，其中，数据库里的初始值为V。= 1.2m/s，记录满足条件Vk > 0.2m/s的所有Vk，对速度Vk求平均值得到正常行走速度。进一步地，所述的误差系数由实测效果设置，可以为1.2、1.5等；所述DnD' m长度的最小值可能为多个，任取其中一个。本专利技术的专利技术目的是这样实现的:本专利技术室内定位误差的校正方法，通过建立定位区域内的直角坐标系和轨迹数据库，将行人在定位区域内可能出现的位置建立在直角坐标系中，再通过判断定位过程中相邻两组位置间的时间差和移动距离是否合理，从而找出定位有误的位置，最后通过对有误位置进行合理校正，使有误位置处在行人的运动轨迹上。这样在不增加任何软硬件成本基础上能够快速准确的校正定位误差，具有低成本的优点，适合当前室内定位发展的需要。同时，本专利技术室内定位误差的校正方法还具有以下有益效果:(I)、现有技术中，需要增加信号发射源的数量，加大定位区域内的信号发射源密度，改变信号发射源的分布位置；而本专利技术不要额外增加成本，同时也不需要改变信号发射源的密度和分别位置，这样降低了成本，减少了工作量；(2)、通过本专利技术能够快速确定定位的误差位置，并能快速、准确的将误差位置校正到行人运行轨迹上，又具有简单易行的优点。【附图说明】图1是本专利技术室内定位误差的校正方法的具体校正示意图；图2是本专利技术中定位数据合理的示意图；图3是本专利技术中定位数据位移不合理的校正示意图；图4是本专利技术中定位数据位移不合理的校正示意图；图5是本专利技术中定位数据行动轨迹不合理的校正示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本专利技术。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本专利技术的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。实施例图1是本专利技术室内定位误差的校正方法的具体校正示意图。在本实施例中，以商场内部某一层的平面布局结构为例，对室内存在定位误差的位置进行校正，如图1所示，本专利技术，包括以下步骤:(I)、建立定位区域内的直角坐标系以及行人可能出现的轨迹数据库；建立直角坐标系并使定位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室内定位误差的校正方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、建立定位区域内的直角坐标系以及行人可能出现的轨迹数据库；建立直角坐标系并使定位区域位于直角坐标系内，再根据定位区域内的所有道路信息和建筑信息，以一定的距离为单位，确定该定位区域内的行人可能出现的所有位置在该直角坐标系内的坐标，以及所对应的位置能否相互达到的关系，建立轨迹数据库；(2)、记录定位过程中得到的定位数据；当行人走入定位区域时，对行人出现的位置和对应时间进行记录，将行人出现的当前位置Dn标记在直角坐标系内，记为(Xn,Yn)，对应时间记为Tn，每次记录行人出现的当前位置及对应时间用定位数据Hn表示，其中，n＝0,1,2,…；(3)、对定位数据Hn进行判断和校正；设定位数据H0为正常，H0为行人走入室内的第一个定位数据，对定位数据Hn进行判断；根据平面几何两点间距离公式计算当前位置Dn与上一位置Dn‑1之间的距离d和两次定位时间的差值Δt，Δt＝Tn‑Tn‑1，再结合正常行走速度和误差系数来判断Δt时间内的位移d是否合理，如果位移d合理，保存该定位数据Hn并结束；如果位移d不合理，则进入步骤3.1)。3.1)将位移d修正为Δt时间内可以到达的位移d′，将上一位置Dn‑1和当前位置Dn连接成线段Dn‑1Dn，在线段Dn‑1Dn上，以Dn‑1为起点，取长度为d′的点记为D，将位置Dn的坐标替换为该点D对应的坐标；3.2)、对位置Dn对应的坐标进行判断：判断Dn对应的坐标是否属于步骤(1)中得到的该定位区域内的行人可能出现的所有位置，如果属于，则位置Dn的修改合理，保存定位数据Hn并结束该定位数据Hn的校正；如果不属于，则位置Dn的修改不合理，进入步骤3.3)；3.3)、将位置Dn对应的坐标校正到行人的运动轨迹上；根据轨迹数据库，找到行人从位置Dn‑1出发可能出现的所以位置，记为Dm，m＝0,1,2,…，m表示行人从位置Dn‑1出发可能出现位置的个数，以位置Dn‑1为端点分别连接成射线Dn‑1Dm，再以位置Dn为端点作垂线段，分别与射线Dn‑1Dm或射线Dn‑1Dm的反向延长线相交于点D′m，通过比较DnD′m的长度，找到DnD′m中的最小值，将Dn对应的坐标替换为D′m对应的坐标，从而将Dn校正到行人的运动轨迹上。...

【技术特征摘要】
1.一种室内定位误差的校正方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、建立定位区域内的直角坐标系以及行人可能出现的轨迹数据库； 建立直角坐标系并使定位区域位于直角坐标系内，再根据定位区域内的所有道路信息和建筑信息，以一定的距离为单位，确定该定位区域内的行人可能出现的所有位置在该直角坐标系内的坐标，以及所对应的位置能否相互达到的关系，建立轨迹数据库； (2)、记录定位过程中得到的定位数据； 当行人走入定位区域 时，对行人出现的位置和对应时间进行记录，将行人出现的当前位置Dn标记在直角坐标系内，记为(Xn, Yn),对应时间记为Tn,每次记录行人出现的当前位置及对应时间用定位数据Hn表示，其中，η = O, 1,2,…； (3)、对定位数据Hn进行判断和校正； 设定位数据Htl为正常，Htl为行人走入室内的第一个定位数据，对定位数据Hn进行判断；根据平面几何两点间距离公式计算当前位置Dn与上一位置Dlri之间的距离d和两次定位时间的差值At，At = Tn-Tlri，再结合正常行走速度和误差系数来判断At时间内的位移d是否合理，如果位移d合理，保存该定位数据Hn并结束；如果位移d不合理，则进入步骤3.1)。 3.1)将位移d修正为At时间内可以到达的位移d'，将上一位置Dlri和当前位置Dn连接成线段DlriDn,在线段DlriDn上，以Dlri为起点，取长度为d'的点记为D，将位置Dn的坐标替换为该点D对应的坐标； 3.2)、对位置Dn对应的坐标进行判断:...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨能，
申请(专利权)人：成都旗客科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51