[發明專利]室內導航方法及裝置

有效

• 申請號: 201610321161.X
• 申請日: 2016-05-13
• 公開（公告）號: CN105737833B
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 秦峰;卓琳凱;田晶
• 申請（專利權）人: 上海會志信息科技有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01C21/34
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 趙永輝

1.一種室內導航方法，其特征在于，包括：

數據接收步驟：用戶設備接收室內iBeacon基站發送的廣播消息，iBeacon基站發送的廣播消息中包括自身所在的位置信息以及基站類型信息；

比較定位步驟：根據接收到的廣播消息的信號強度、所述位置信息、所述基站類型信息，確定用戶設備所在位置；

具體包括：

路徑規劃步驟：

根據起點、終點及地圖數據規劃出移動路徑，并向用戶提供；所述地圖數據存儲于服務器；

航向融合步驟：

接收傳感器導航系統提供的定位信息、角速度信息和航向信息，所述傳感器導航系統包括陀螺儀和方向傳感器，所述角速度信息由陀螺儀提供，所述航向信息由方向傳感器提供；

構造角速度信息的卡爾曼濾波離散狀態方程：其中，k是自然數，為狀態向量，包括陀螺儀輸出的角速度信息和慣性解算得到的慣性航向信息，F^h為狀態轉移矩陣，為狀態噪聲矩陣；

構造航向信息的卡爾曼濾波離散量測方程：其中，為量測向量，是方向傳感器輸出的航向信息，為的非線性量測函數，為量測噪聲矩陣；

根據所述角速度信息的卡爾曼濾波離散狀態方程和所述航向信息的卡爾曼濾波離散量測方程，對陀螺儀和方向傳感器進行實時卡爾曼濾波，獲取融合航向信息并輸出；

抗干擾步驟：

獲取傳感器導航系統提供的當前位置的傳感器定位信息P_s；

根據iBeacon導航系統提供的iBeacon信標列表，獲取這些iBeacon信標的位置信息：P_b(1)，P_b(2)，...，P_b(i)，...P_b(n)，i.n是自然數，1≤i≤n，P_b(i)是第i個iBeacon 信標的位置信息；

計算P_b(i)與P_s間的相對距離r(i)；根據空間無線信號傳播模型，得到與相對距離r(i)相應的預測iBeacon信號強度指示RSSIp(i)；

調用藍牙模塊，獲取該iBeacon信標在當前位置的真實iBeacon信號強度指示RSSIr(i)；

當|RSSIr(i)-RSSIp(i)|＞T時，T為預定的比較閾值，將該iBeacon信標從iBeacon信標列表中刪除；

將篩選后的iBeacon信標列表中iBeacon信標的信號強度與從服務器下載的iBeacon指紋數據庫相匹配，獲取初始點的iBeacon定位信息和用于校正的特征點的iBeacon定位信息；所述iBeacon指紋數據庫中包含iBeacon信標的信號強度信息及其位置信息；

接收傳感器導航系統提供的位移信息，所述傳感器導航系統還包括加速度計，所述位移信息由加速度計提供；

以初始點的iBeacon定位信息為初始值，根據位移信息和融合航向信息，獲取傳感器導航信息；

多源數據融合導航步驟：

在iBeacon定位的特征點，構造傳感器導航系統的卡爾曼濾波離散狀態方程：X_k-FX_k-1+W_k-1；其中，X_k為狀態向量，包括傳感器導航位置信息、速度信息和加速度信息；F為狀態轉移矩陣；W_k-1為狀態噪聲矩陣；所述位置信息、速度信息和加速度信息由加速度計提供；

在iBeacon定位的特征點，構造iBeacon導航系統的卡爾曼濾波離散量測方程：y_k＝h(X_k)+v_k；其中，y_k為量測向量，是用于校正的特征點的iBeacon定位信息，h(X_k)為X_k的非線性量測函數，v_k為量測噪聲矩陣；

根據所述傳感器導航系統的卡爾曼濾波離散狀態方程和所述iBeacon導航系統的卡爾曼濾波離散量測方程，對傳感器導航系統和iBeacon導航系統進行實時卡爾曼濾波，獲取融合導航信息并輸出；

導航信息顯示步驟：

調用地圖引擎模塊，將所述融合導航信息在地圖上實時動態顯示；所述地圖存儲于服務器。