[發明專利]定位方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201210486831.5
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN103841638B
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 劉興川;李超;林孝康
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司;清華大學深圳研究生院
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;梁麗超

本發明公開了一種定位方法、裝置及系統，其中，該方法包括：計算得到GPS/MARG組合定位系統當前的定位性能參數；如果定位性能參數符合預先設置的條件，則啟動Wi?Fi/MARG組合定位系統進行定位；根據GPS/MARG組合定位系統定位得到的結果和Wi?Fi/MARG組合定位系統定位得到的結果計算得到移動目標的位置信息。本發明解決了現有技術中單獨采用GPS/MARG組合定位系統或者Wi?Fi/MARG組合定位系統進行定位而導致的在有些環境下對移動目標的定位準確性較低的技術問題，達到了提高定位系統在各個環境下的定位準確性的技術效果，擴大了定位系統的使用范圍。

技術領域

本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種定位方法、裝置及系統。

背景技術

目前，全球定位系統(Global Position System，簡稱為GPS)是一種被廣泛應用在智能終端的定位系統，。在空曠的區域GPS能夠獲得比較好的定位性能，然而，在高樓林立的市區或者是在完全被遮擋的室內環境中，GPS定位性能將會急劇惡化甚至無法進行定位。無線保真(Wireless Fidelity，簡稱為Wi-Fi)定位技術在市區和室內環境中具有良好的定位性能，可以有效彌補GPS定位技術的不足，然而，在無線訪問節點(Access Point，簡稱為AP)沒有覆蓋到的區域，由于AP缺失經常會導致Wi-Fi定位失效。MARG傳感器(一種基于三軸陀螺、三軸加速度計以及三軸磁強計組成的傳感器組合)構成了一種自主式定位系統，能夠提供載體的位置、速度和姿態信息，在短時間內具有很好的定位精度，但是由于存在累積誤差，長時間內定位精度較差。為了有效融合這三種特性互補的定位技術，人們提出了多種方法，可以分為以下三類，下面對這三種方式進行具體描述。

1)基于粒子濾波的Wi-Fi/MARG組合定位系統

基于粒子濾波的Wi-Fi/MARG組合定位系統的基本思想是：首先利用Wi-Fi定位算法獲得移動目標的位置估計，然后建立粒子濾波方程，對移動目標的位置估計進行濾波處理。

上述方式有效融合了Wi-Fi和MARG這兩種定位技術的互補特性，不僅校正了由接收信號強度浮動和Wi-Fi接入點非連續覆蓋引起的Wi-Fi定位誤差，還解決了由MARG傳感器引起的累積誤差，在市區和室內環境下都能取得較好的定位性能。然而，對于Wi-Fi接入點沒有覆蓋到的郊區，Wi-Fi/MARG組合定位系統的定位性能將會極度惡化，甚至無法使用。

2)基于卡爾曼濾波的GPS/MARG組合定位系統

基于卡爾曼濾波的GPS/MARG組合定位系統的基本思想是：首先利用GPS定位算法獲得移動目標的位置估計，然后MARG傳感器獲得的載體姿態信息，構造卡爾曼濾波器的狀態方程和觀測方程，對用戶的位置估計進行濾波處理。該方法有效融合了這兩種定位技術的互補特性，不僅能夠很好地彌補GPS信號阻塞的間隙，而且還可以利用GPS獲得的位置和速度信息，修正MARG傳感器的累積誤差。然而，在GPS信號完全阻塞的室內環境中，GPS/MARG組合定位系統的定位性能將會極度惡化，甚至無法使用。

3)基于數值加權的GPS/Wi-Fi組合定位系統

基于數值加權的GPS/Wi-Fi組合定位系統的基本思想是：首先利用GPS和Wi-Fi定位分別獲得移動目標的位置信息；然后，根據GPS的水平精度衰減因子(HorizontalDilution of Precision，HDOP)來決定加權因子。由于GPS在室外空曠地區，能夠取得很好的定位精度，因此在AP缺失的區域，可以利用GPS獲得準確的位置信息；同時在高樓林立的市區，可以利用WLAN定位來彌補GPS定位的不足，通過這種方式在室外環境下可以取得良好的定位性能，然而在室內環境下，由于GPS信號被遮擋，無法改善WLAN室內定位的精度，同時由于只考慮利用水平精度衰減因子，組合性能相對較差。

針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容