[發(fā)明專利]基于自適應(yīng)周期性粒子濾波的多源融合室內(nèi)定位系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011162672.4
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112333818B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱容波;王俊;丁千傲
• 申請（專利權(quán)）人: 中南民族大學(xué)
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04W4/80;H04W4/33;G01C21/20
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;劉琰

1.一種基于自適應(yīng)周期性粒子濾波的多源融合室內(nèi)定位系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)源、移動終端和服務(wù)器端；其中：

數(shù)據(jù)源，包括藍牙beacon信標和移動終端內(nèi)置傳感器；在室內(nèi)環(huán)境中規(guī)劃并鋪設(shè)藍牙beacon信標，通過移動終端接收來自三個以上藍牙beacon信標的廣播，將接收到的藍牙beacon信標ID及對應(yīng)的信號值強度RSSI上傳至服務(wù)器端；

移動終端，通過獲取移動終端內(nèi)置傳感器數(shù)值，確定步進、行走方向以及步長，在移動終端本地進行行人航位推算PDR定位；

服務(wù)器端，用于根據(jù)接收到的信號值強度RSSI，通過信號強度衰減模型轉(zhuǎn)換為距離，以此進行三邊定位；融合RSSI定位結(jié)果和PDR定位結(jié)果，構(gòu)建自適應(yīng)周期性粒子濾波多源融合模型，得到最終定位結(jié)果，將其發(fā)送給移動終端；

所述的自適應(yīng)周期性粒子濾波多源融合模型包括進行自適應(yīng)條件判斷的方法：

構(gòu)建適應(yīng)周期性粒子濾波器，在濾波器收到PDR定位結(jié)果和RSSI定位結(jié)果后，自適應(yīng)判斷是否需要進行粒子融合：

一維情況時，自適應(yīng)判斷的條件為：

假設(shè)PDR定位誤差累積為負數(shù)，即隨著人的前進，PDR定位值逐漸低于真實值；設(shè)RSSI定位結(jié)果是以真實值為期望，以R為方差的正態(tài)波動；若t時刻RSSI定位波動高于t-1時刻的最終定位值一定量d時，將其判斷為PDR定位誤差累積到一定程度，即可進行粒子濾波融合；

二維情況時，自適應(yīng)判斷的條件為：

(RSSI.x(t)-final.x(t-1)＞d)(RSSI.y(t)-final.y(t-1)＞d)

式中RSSI.x(t)、RSSI.y(t)表示t時刻RSSI定位結(jié)果的x、y坐標；final.x(t-1)、final.y(t-1)表示t-1時刻的最終定位值的x、y坐標；其中d的取值依照RSSI具體波動情況而定，通過控制d的大小來控制濾波頻率，從而調(diào)優(yōu)提高模型最終精度；

若滿足自適應(yīng)判斷的條件，則進行粒子濾波融合；若不滿足自適應(yīng)判斷的條件，直接以PDR定位結(jié)果作為最終定位結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自適應(yīng)周期性粒子濾波的多源融合室內(nèi)定位系統(tǒng)，其特征在于，所述移動終端內(nèi)置傳感器包括：陀螺儀、加速度計、地磁傳感器。