技术特征：
1.一种融合pdr/gnss的室内外无缝定位系统，其特征在于，包括：gnss模块、pdr模块、联合步长估计模块、联合航向估计模块、位置更新模块；gnss模块将gnss步长估计发送至联合步长估计模块的第一输入端；gnss模块将gnss航向估计发送至联合航向估计模块的第一输入端；pdr模块将pdr步长估计发送至联合步长估计模块的第二输入端；pdr模块将pdr步态检测发送至联合步长估计模块的第三输入端；pdr模块将pdr航向估计发送至联合航向估计模块的第二输入端；联合步长估计模块将联合步长估计信息发送至位置更新模块的第一输入端；联合航向估计模块将联合航向估计信息发送至位置更新模块的第二输入端；位置更新模块，用于根据接收到的联合步长估计信息和联合航向估计信息更进位置信息。2.根据权利要求1的一种融合pdr/gnss的室内外无缝定位系统，其特征在于，pdr模块包括：加速度计、陀螺仪、磁力计、步长估计单元、步态检测单元和航向估计单元；加速度计将加速度数据发送至步长估计模块，步长估计模块输出pdr步长估计；加速度计加速度数据发送至步态检测模块，步态检测模块输出pdr步态检测；陀螺仪和磁力计将检测数据发送至航向估计单元，航向估计单元输出pdr航向估计。3.根据权利要求1的一种融合pdr/gnss的室内外无缝定位系统，其特征在于，gnss模块包括：gnss接收机、坐标转换单元和gnss推算单元；gnss接收机将经纬高信息发送至坐标转换单元，坐标转换单元将经纬高信信息转换为东北天坐标，并将东北天坐标发送至gnss推算单元，gnss推算单元将东北天坐标转换为gnss步长估计和gnss航向估计。4.根据权利要求1的一种融合pdr/gnss的室内外无缝定位系统，其特征在于，还包括地图显示模块，与位置更新模块的输出端连接，用于接收位置更新模块输出的位置结果在地图上显示。5.一种融合pdr/gnss的室内外无缝定位方法，其特征在于，行人初始位置由gnss模块提供，包括以下步骤：行人初始位置获取步骤：获取gnss接收机定位信息和卫星信息；融合数据获取步骤：获取pdr步长估计和pdr航向估计，gnss步长估计和gnss航向估计；联合步长估计步骤：将pdr步长估计和gnss步长估计通过加权计算进行融合，得到联合步长估计信息；联合航向估计步骤：将pdr航向估计和gnss航向估计进行融合，得到联合航向估计信息；位置更新步骤：根据联合步长估计信息和联合航向估计信息进行行人位置的迭代更新。6.根据权利要求5的一种融合pdr/gnss的室内外无缝定位方法，其特征在于，融合数据获取步骤中pdr步长估计采用以步频和加速度方差为变量的二元线性回归模型，其表达式如下式：
其中，f
s
是步频，为加速度方差，α与β是权重因子，γ为常量；pdr航向估计采用陀螺仪和磁力计的冗余信息得到航向估计。7.根据权利要求6的一种融合pdr/gnss的室内外无缝定位方法，其特征在于，融合数据获取步骤中，还包括将pdr与gnss输出数据同步，具体内容为：在gnss的m和m+1时刻之间，有两个pdr输出，分别是n+1和n+2，对应得到{θ
n+1
,sl
n+1
}和{θ
n+2
,sl
n+2
}，定义在gnss的m时刻得到一个pdr的输出{θ
m
,sl
m
}，公式如下：其中，θ
m
为m时刻pdr航向估计，sl
m
为m时刻pdr步长估计，c为中间量。8.根据权利要求7的一种融合pdr/gnss的室内外无缝定位方法，其特征在于，融合数据获取步骤中gnss步长估计和gnss航向估计获取的具体内容为：采用坐标转换方法，将gnss接收机的输出经纬高信息首先转换成ecef xyz坐标，然后基于初始位置将获得的ecef xyz坐标转为东北天坐标，则gnss航向估计与gnss步长估计的计算公式如下式所示：示：其中，为k+1时刻的gnss航向估计，为k+1时刻的gnss步长估计，(e
k
,n
k
,u
k
)和(e
k+1
,n
k+1
,u
k+1
)是k和k+1两个时刻的东北天坐标。9.根据权利要求8的一种融合pdr/gnss的室内外无缝定位方法，其特征在于，联合航向估计步骤的具体内容为：将pdr航向估计和gnss航向估计进行融合，它的具体实现由下式展现：其中，θ
k+1
为k+1时刻联合航向估计，为k+1时刻pdr航向估计，为k+1时刻gnss航向估计，p为范围为[0,1]的加权系数。10.根据权利要求9的一种融合pdr/gnss的室内外无缝定位方法，其特征在于，位置更新步骤中行人位置的迭代更新由下式完成，其中，(x
k+1
,y
k+1
)表示迭代步数为k+1时行人二维位置坐标，sl
k
表示迭代步数为k时的步长，θ表示迭代步数为k时的航向，k表示迭代的步数。
技术总结
本发明公开了融合PDR/GNSS的室内外无缝定位系统及方法，应用于卫星导航和航位推算技术领域，包括：GNSS模块、PDR模块、联合步长估计模块、联合航向估计模块、位置更新模块。本发明有效地降低了行人航位推算(PDR)由于受限于MEMS器件的低性能随着时间增长产生显著的积累误差，融合了PDR和GNSS，从而给出了最优的航向与步长估计。向与步长估计。向与步长估计。
技术研发人员：葛昊 钱久超 梅军辉 刘佩林
受保护的技术使用者：上海数迹智能科技有限公司
技术研发日：2021.09.29
技术公布日：2022/1/4