[發(fā)明專利]一種GPS與PDR結(jié)合的定位方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810091070.0
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108132477B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧星
• 申請（專利權(quán)）人: 上?？奠承畔⒓夹g(shù)有限公司
• 主分類號: G01S19/45
• 分類號: G01S19/45
• 代理公司: 上海碩力知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31251
• 代理人: 郭桂峰

本發(fā)明公開了PDR與GPS結(jié)合的定位方法：獲取定位初始GPS點；并將其作為基準(zhǔn)點，并用GPS方向初始化PDR方向；獲取PDR產(chǎn)生的坐標(biāo)點的位置信息和方向信息；獲取定位參考GPS點；將定位初始GPS點、定位參考GPS點間、PDR產(chǎn)生的坐標(biāo)點進行融合；判斷定位是否結(jié)束，若否，通過定位參考GPS點的位置信息及融合后的方向信息獲取下一階段PDR行進的方向信息；將定位參考GPS點作為新的定位初始GPS點，新的定位初始點為下一階段PDR的基準(zhǔn)點，再通過PDR產(chǎn)生新的PDR坐標(biāo)點及GPS產(chǎn)生新的定位參考GPS點繼續(xù)融合。本發(fā)明消除了PDR自身方向偏差及GPS信號偏差所產(chǎn)生的軌跡不準(zhǔn)確性，確保了定位的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種GPS與PDR結(jié)合的定位方法及裝置。

背景技術(shù)

目前存在的大部分定位算法主要采用了GPS定位模式和PDR定位模式。對于現(xiàn)有的智能運動類穿戴終端設(shè)備而言，GPS是記錄其運動軌跡并計算運動距離的主要方式，但是GPS存在功耗較大，信號受天氣和周圍環(huán)境影響較大(可能存在丟星或者漂點等情況而造成軌跡和距離不準(zhǔn)確)。比如，GPS信號經(jīng)過高樓的遮擋和反射等影響，雖然可能能夠計算出定位結(jié)果，但定位精度往往很差，此時，如果還是采用GPS進行定位，則會導(dǎo)致定位精度大大降低，甚至在沒有GPS信號的情況下可能出現(xiàn)無法定位的情況。

而PDR定位，PDR(Pedestrian Dead Reckoning，步行者航位推算)對步行者行走的步數(shù)、步長、方向進行測量和統(tǒng)計，推算出步行者行走軌跡，和位置等信息。具體的，PDR算法將步長估計模型輸出的步長和經(jīng)過校準(zhǔn)的航向結(jié)合起來，推算出行人的相對位置。由于PDR定位不能夠保證長距離的定位精度，隨著PDR自身步長與方向的偏差累積，定位的精度也會越來越低。

由上可知，對于現(xiàn)有的智能運動類穿戴終端設(shè)備而言，GPS是記錄其運動軌跡并計算運動距離的主要方式，但是GPS存在功耗較大，信號受天氣和周圍環(huán)境影響較大(可能存在丟星或者漂點等情況而造成軌跡和距離不準(zhǔn)確)，因此需要PDR作為輔助來彌補GPS存在的一些不足。

對于六軸PDR算法，它可以較為準(zhǔn)確的獲取一段時間內(nèi)的相對運動軌跡，因此可以通過GPS校準(zhǔn)PDR，PDR輔助GPS，但這中間主要存在的問題就是如何減小PDR的偏差以及準(zhǔn)確的運動方向的獲取，從而實現(xiàn)精準(zhǔn)的定位。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種PDR與GPS結(jié)合的定位方法及裝置，具體的，技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明公開了一種PDR與GPS結(jié)合的定位方法，包括：S100獲取通過GPS產(chǎn)生的定位初始GPS點；S200將所述定位初始GPS點作為基準(zhǔn)點，并用GPS方向初始化PDR方向；S300獲取PDR產(chǎn)生的坐標(biāo)點的位置信息和方向信息；S400獲取通過GPS產(chǎn)生的定位參考GPS點；S500將所述定位初始GPS點、所述定位參考GPS點、及所述PDR產(chǎn)生的坐標(biāo)點進行融合；S600判斷定位是否結(jié)束，若是，則結(jié)束定位；若否，進入步驟S700；S700通過所述定位參考GPS點的位置信息及融合后的方向信息獲取下一階段PDR行進的方向信息；S800將所述定位參考GPS點作為新的定位初始GPS點，所述新的定位初始點為所述下一階段PDR的基準(zhǔn)點，返回步驟S300。

優(yōu)選地，所述步驟S500包括：S510將所述定位初始GPS點及定位參考GPS點的GPS坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為大地坐標(biāo)；S520將由所述PDR產(chǎn)生的坐標(biāo)點構(gòu)成的軌跡進行等比例拉伸與整體旋轉(zhuǎn)，使得所述PDR產(chǎn)生的最后一個坐標(biāo)點與同時獲取的所述定位參考GPS點重合；S530將處理后的PDR坐標(biāo)點的大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為GPS經(jīng)緯度坐標(biāo)。

優(yōu)選地，所述步驟S530包括：S531設(shè)處理后的PDR點的大地坐標(biāo)為(x_n'，y_n')，所述定位參考GPS點相對于所述定位初始GPS點的GPS坐標(biāo)為(X_G，Y_G)；