[發明專利]定位方法、定位系統、電子系統和計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202210174294.4
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114245460B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 王世超;李瑩潔;黃力成
• 申請（專利權）人: 深圳市海豚科技創新有限公司
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;G01S5/00
• 代理公司: 深圳匯策知識產權代理事務所(普通合伙) 44487
• 代理人: 梁超

1.一種定位方法，用于物體在空間中的定位，其特征在于，所述方法包括：

設置移動終端，所述移動終端能夠收發信號；

建立基站模塊，所述基站模塊包括至少兩個基站，所述移動終端與所述基站模塊通信連接，所述移動終端與所述基站之間收發信號以得到所述移動終端的一維基站定位結果；

建立行人航位推算模塊，所述行人航位推算模塊能夠對待定位設備的位置進行航位推算；

將所述基站定位結果作為輸入值，代入行人航位推算模型進行融合計算，包括：將所述一維基站定位結果作為實際觀測值，代入擴展卡爾曼濾波方程，得到二維定位結果，其中，所述擴展卡爾曼濾波方程涉及實際觀測值z，用于設計觀測模型h，以及設定系統噪聲協方差矩陣Q和觀測噪聲協方差矩陣R，所述系統噪聲協方差矩陣Q包括作為步長的估計標準差的參數，通過調整所述系統噪聲協方差矩陣Q中的所述參數，使融合定位結果偏向于采信基站定位結果或采信航位推算結果，包括：實際觀測值z輸出值設定為p=(x,y)，將其經過評估，作為的變量，實時計算；當基站定位丟失時，，融合結果為航位推算PDR模型計算結果；當基站定位結果在兩基站連線中間位置時，，基站定位和PDR模型互補輸出；當基站定位結果在基站坐標附近時，，采信PDR輸出結果；當基站定位結果在2基站連線之外時，，通過采信PDR輸出結果；得到所述移動終端的融合定位結果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在建立行人航位推算模塊的步驟中，在所述移動終端中設置所述行人航位推算模塊。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在建立基站模塊的步驟中，所述基站模塊包括兩個基站，所述一維基站定位結果為限定在其中兩個基站所在的直線上的一維定位結果，所述融合定位結果為二維定位結果。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述行人航位推算模塊將所述基站定位結果作為輸入值，代入行人航位推算模型進行融合計算的步驟包括：計算移動物體的朝向；估計步長L；航位推算；利用航位推算模型和基站定位結果進行融合計算。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，計算移動物體的朝向θ的步驟包括：從移動終端的慣性傳感器采集加速度和角速度信息，使用慣性導航算法處理成方向信息，得到移動物體的朝向；估計步長L的步驟包括：根據加速度或歷史定位數據，設置步長L為固定值；航位推算的步驟包括：設上次定位為[x,y]，則下次定位預測為[x+L*cos(θ),y+L*sin(θ)]。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述擴展卡爾曼濾波方程為：

其中，觀測方程為：

，

其中，下角標k表示當前時刻，下角標k-1為上一時刻，X為觀測變量預測值，上標︿表示觀測值，P為X的協方差矩陣，Q表示系統噪聲的協方差矩陣, 函數g表示狀態空間更新方程，K表示卡爾曼增益，z表示實際觀測值，R表示觀測噪聲協方差矩陣，函數h表示觀測模型；

函數G的雅各比矩陣為：

，

函數H的雅各比矩陣為：

。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，采用航位推算和擴展卡爾曼濾波相結合的方式，進行融合計算的步驟包括：

設定狀態空間模型，包括觀測變量預測值X、狀態空間更新方程g和θ方向激勵u的初始條件；

設定觀測變量預測值X和協方差矩陣的初值；

循環迭代所述更新方程和觀測方程，得到的當前觀測值作為所述待定位設備的融合定位結果。