[發明專利]一種室內混合定位半物理仿真方法及平臺

有效

• 申請號: 201910851214.2
• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN110691326B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 陽媛;戴鵬;王偉
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04W4/024
• 分類號: H04W4/024;H04W4/33;H04W24/06;H04W64/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 劉莎

本發明公開了一種室內混合定位半物理仿真方法及平臺，包括定位信號信息實測數據庫、定位信號仿真模塊及定位信號輸出模塊，其中，所述定位信號信息實測數據庫存儲柵格化真實定位信息；所述定位信號仿真模塊用于在已有采集的信號信息基礎上對輸入仿真路徑及自定義規則進行半物理仿真得到定位數據集；所述定位信號輸出模塊用于對存儲的仿真數據整理固定格式后進行輸出。本發明融合現有大多數室內定位技術，實現對真實采集數據存儲融合、半實物仿真的能力，而且系統方便進行多種室內定位技術的實際驗證、仿真測試。

技術領域

本發明涉及一種室內混合定位半物理仿真方法及平臺，屬于室內導航定位技術及半物理仿真領域。

背景技術

定位技術是基于位置服務(Location Based Service,LBS)的關鍵技術之一。衛星信號由于遮擋等干擾是很難到達室內的，則基于衛星系統的定位與導航并不適用于室內定位。因此，這就需要其它定位解決方案應用于室內定位與導航。目前，常見的室內定位技術主要有基于基站的室內定位技術，基于射頻信號的室內定位技術，基于計算機視覺的室內定位技術及基于慣性傳感器的室內定位技術等。

目前室內定位信號仿真方式主要通過基于數學模型的數值分析方法，即采用計算機程序來求解數學模型的模擬數值，達到對室內定位信號模擬產生和定位仿真。但實際室內定位場景的環境復雜、干擾因素多變、定位技術數據類型眾多、實際系統問題乃至信號感知解算問題未知，導致室內定位信號的數值模擬難以用數學模型描述。因此，采用傳統的數學模型或計算機模擬難以達到室內定位信號的模擬，只有合理仿真室內定位信號更有利于對室內定位技術的前期方案設計、基礎設施部署、算法方法改進驗證和更真實測試評價等。

發明內容

針對上述現有技術存在的不足，本發明提供一種室內混合定位半物理仿真方法及平臺。利用已采集的室內環境下多個定位相關信號，并通過定位信號仿真模塊按照定義的規則自適應生成符合路線仿真數據集，最后使用定位信號輸出模塊輸出半物理仿真產生的數據集，從而實現對室內定位環境定位信號分布的半物理仿真建模，為后續室內定位系統方法提供平臺支持，同時可根據實際情況采集并分析不同軌跡信息數據、環境干擾基礎布置等因素的影響，為改進定位算法、模擬移動目標逃生提供依據。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一方面，本發明提供一種室內混合定位半物理仿真方法，具體步驟如下：

步驟1，通過移動終端在不同采集模式下遍歷室內空間，采集室內空間不同實測位置點處的混合定位信號，建立定位信號實測數據庫；所述采集模式包括不同運動路徑和不同運動速度，所述混合定位信號包括WiFi信號、慣性信號、偽衛星信號、藍牙信號和超寬帶信號；

步驟2，根據仿真需求自定義仿真規則，在步驟1建立的定位信號實測數據庫中搜索是否存在與仿真位置點重合且滿足仿真規則的實測位置點，若存在，則取出實測位置點對應的滿足仿真規則的定位信號數據放入仿真數據集；否則采用k近鄰算法計算出該仿真位置點的定位信號數據放入仿真數據集，具體如下：

2.1，找出滿足仿真規則的該仿真位置點的k個最近鄰實測位置點；

2.2，計算該仿真位置點的到最近鄰實測位置點之間的歐式距離：其中，L(p_i)為該仿真位置點的到第i個最近鄰實測位置點p_i之間的歐氏距離，i＝1,2,…,k，(x_i,y_i)為p_i的坐標，(x,y)為該仿真位置點的的坐標；