[發明專利]一種基于條件隨機場的地圖匹配方法

有效

• 申請號: 201710178152.4
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN106871894B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 王普;郭紅雨;任明榮;劉艷紅;時晶晶
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

1.一種基于條件隨機場的地圖匹配方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟1、對室內可到達區域進行判斷，并對可到達區域進行柵格化處理；

步驟2、采用慣性導航作為地圖匹配中的個人定位系統，將慣性傳感器固定在鞋上，通過數據線進行數據傳輸，采集鞋式個人導航系統中三軸陀螺儀和三軸磁力計的數據；

步驟3、通過導航計算機根據步驟2中采集的數據解算出行人的航向、姿態、速度及位置；

步驟4、在數字地圖坐標系下，采用超寬帶定位給出初始時刻行人的相對位置；

步驟5、選取地圖柵格特征與步驟3中解算的輸出姿態、位置及速度作為地圖匹配的依據，具體過程包括以下步驟：

步驟501、獲取地圖特征與行人定位特征，所述地圖特征為地圖柵格特征，行人定位特征為步驟3中解算的輸出姿態、位置及速度；

步驟502、根據所述的地圖特征與行人定位特征，確定地圖特征與行人定位特征方程；

步驟503、根據慣性導航輸出的真實的軌跡及所述特征對權值進行訓練，權值的大小表明了特征的可信賴程度，利用超寬帶定位系統得到一條真實的行人軌跡對權值進行估計；

步驟504、利用已經得到的特征和權值計算出滑動時間窗口內最大概率的位置序列，并匹配結果反映到地圖上；輸入新數據，剔除舊數據實現定位的實時性。

2.如權利要求1所述的基于條件隨機場的地圖匹配方法，其特征在于，步驟1包括：

步驟101、獲取地圖，劃分出可到達區域與不可到達區域；

步驟102、利用網格對可到達區域進行劃分，使得可到達區域每個角落都被網格所覆蓋，所述網格為正方形網格，所述正方形的大小根據采樣頻率和行人的速度確定，使得行人下一次位置采樣只能達到相鄰的網格內；

步驟103、根據行人當前網格所處地形位置和下一次所處網格組成的圖形對網格進行分類并標記。

3.如權利要求1所述的基于條件隨機場的地圖匹配方法，其特征在于，步驟3中解算中加入了零速檢測與零速校正，零速檢測采用閾值法，將閾值范圍內的數據視為零速時刻，零速校正采用卡爾曼濾波算法對慣性導航誤差進行校正。

4.如權利要求1所述的基于條件隨機場的地圖匹配方法，其特征在于，步驟4包括以下步驟：

步驟401、獲取數字地圖的坐標系；

步驟402、根據所述的數字地圖坐標系設計超寬帶坐標系，使得兩個坐標系重合；

步驟403、根據所述超寬帶坐標系，進行超寬帶布點，同時對錨節點的坐標進行數據輸入；

步驟404、將移動節點固定在慣性傳感器上，在視距條件下，獲取當前行人在地圖坐標系下的位置，為保證初始位置的精確，行人需在原地停留數秒，求取這段時間超寬帶輸出的位置信息的平均值作為當前位置。