[發(fā)明專利]一種大范圍室內(nèi)場景下的多源融合定位方法及裝置

在審

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• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115420291A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設計）人: 史文中;余躍
• 申請（專利權(quán)）人: 卓宇智能科技有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01C21/00;G01C21/16;G06K9/62;G06N3/02
• 代理公司: 深圳市君勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 李曉鳳

本發(fā)明所提供的一種大范圍室內(nèi)場景下的多源融合定位方法及裝置，包括控制預先構(gòu)建的慣性里程計采集三維定位信息；利用動態(tài)時間規(guī)整算法對不同類型的室內(nèi)地標點進行檢測；提取行人眾源室內(nèi)軌跡的運動特征作為輸入向量，并提取行人眾源室內(nèi)軌跡每一步的參考誤差值作為輸出向量，構(gòu)造得到多層感知網(wǎng)絡；利用抗差卡爾曼濾波對三維定位信息、地標點位置信息以及眾源指紋進行融合，剔除異常觀測值，得到更新的三維定位信息。本發(fā)明綜合考慮影響大范圍室內(nèi)空間下多源融合定位精度的重要因素，對眾源軌跡進行建模和評估，消除外部環(huán)境的干擾；設計了統(tǒng)一的抗差卡爾曼濾波對不同的定位源進行組合，實現(xiàn)了對大范圍室內(nèi)空間內(nèi)行人三維位置的有效估計。

技術領域

本發(fā)明涉及定位技術領域，尤其涉及的是一種大范圍室內(nèi)場景下的多源融合定位方法及裝置。

背景技術

基于位置的服務在智能終端的應用中占據(jù)著不可或缺的作用，而如何精確的獲取大范圍的城市室內(nèi)空間中用戶連續(xù)而可靠的位置信息成為關鍵。然而在復雜城市室內(nèi)環(huán)境中，行人的運動具有復雜性和多樣性的特征，并且室內(nèi)空間中缺乏像室外衛(wèi)星定位一樣統(tǒng)一的定位源，導致實現(xiàn)高精度的室內(nèi)定位仍然是行人定位領域的難題之一。

因此，現(xiàn)有技術存在缺陷，有待改進與發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的上述缺陷，提供一種大范圍室內(nèi)場景下的多源融合定位方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有技術中進行室內(nèi)定位時精度較差的問題。

本發(fā)明解決技術問題所采用的技術方案如下：

一種大范圍室內(nèi)場景下的多源融合定位方法，包括：

控制預先構(gòu)建的慣性里程計采集三維定位信息；

利用動態(tài)時間規(guī)整算法對不同類型的室內(nèi)地標點進行檢測，得到地標點位置信息；

提取行人眾源室內(nèi)軌跡的運動特征作為輸入向量，并提取所述行人眾源室內(nèi)軌跡每一步的參考誤差值作為輸出向量，構(gòu)造得到多層感知網(wǎng)絡，根據(jù)所述多層感知網(wǎng)絡對所述行人眾源室內(nèi)軌跡的誤差進行自適應評估，得到眾源指紋；

利用抗差卡爾曼濾波對所述三維定位信息、所述地標點位置信息以及所述眾源指紋進行融合處理，剔除異常觀測值，得到更新的三維定位信息。

在一種實現(xiàn)方式中，所述慣性里程計的構(gòu)建步驟包括：

構(gòu)造加速度計和陀螺儀量測的數(shù)據(jù)處理模型為：

其中，所述表示加速度計的建模輸出，所述表示陀螺儀的建模輸出，所述a_k表示加速度計的理想輸出，所述w_k表示陀螺儀的理想輸出，所述表示加速度計零偏，所述表示陀螺儀零偏，所述為旋轉(zhuǎn)矩陣，所述g^w為重力向量，所述n_a為加速度計量測的高斯白噪聲，所述n_w為陀螺儀量測的高斯白噪聲；

將所述加速度計零偏和所述陀螺儀零偏進行建模，建模為服從高斯分布的零偏隨機游走的過程，表示為：

其中，所述表示加速度計零偏的隨機游走值，所述表示陀螺儀零偏的隨機游走值，服從高斯分布。

在一種實現(xiàn)方式中，所述控制預先構(gòu)建的慣性里程計采集三維定位信息，包括：

利用建模后的加速度計采集當前時刻的加速度值，以及利用建模后的陀螺儀采集當前時刻的角速度值；

將所述加速度值和所述角速度值進行預積分處理，得到預積分結(jié)果；

所述預積分結(jié)果的計算公式為：