室内定位方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及定位领域，特别涉及一种室内定位方法以及室内定位装置。
【背景技术】
[0002] 随着智能移动设备的不断发展，基于位置信息的服务应用领域不断扩展。随着室 外的位置信息服务日趋成熟，该类服务有向精细化发展的趋势，并向室内拓展。然而，不同 于室外环境，室内环境中GNSS (全球卫星导航系统）信号在穿透建筑物时大幅衰减，并往往 有多路径信号干扰，在室内误差很大，基本无法使用。
[0003] 目前的室内定位技术主要是基于射频信号强度实现定位，一般有两种定位方法：
[0004] 三边定位法，根据用户接收到的射频信号强度计算用户和射频发射端的距离。综 合至少三个发射端的位置，以及计算得到的用户和各发射端的距离，可以估计出用户的位 置。
[0005] 指纹定位法，需要事先在环境中选择若干参考点，收集各参考点上各个射频发射 信号的强度。用户终端通过比较自己实时收集的信号强度与数据库中各个参考点的信号强 度的相似度，相似度越大，认为距离对应的参考点越接近，以此来估计用户位置。
[0006] 上述两种定位方法各有一些缺点。三边定位法在室内环境受多路径影响较大，定 位精度比较差。指纹定位法需要提前对环境进行扫描，收集参考点信号数据，定位精度受参 考点的数量和数据准确性的影响比较大，参考点数量少或室内环境变化造成参考点的数据 不再准确，都会影响定位精度。
【发明内容】
[0007] 为了解决上述传统室内定位技术存在的问题，本发明提出一种室内定位方法和室 内定位装置。
[0008] 本发明的第一个方面提供了一种室内定位方法，包括：在用户当前时刻所在位置 的周围选取预设数量的粒子；根据用户行走情况计算每个粒子在下一时刻的新位置；在每 个粒子的新位置上计算粒子作为用户位置的概率，并将该概率作为该粒子在下一时刻的权 重；根据各粒子的新位置坐标以及权重加权计算粒子群的平均位置，并将粒子群的平均位 置作为用户在下一时刻的位置；根据每个粒子在下一时刻的权重对所有粒子进行重采样得 到预设数量的新粒子，根据新粒子的位置计算用户再下一时刻的位置，从而获得用户各个 时刻的位置。
[0009] 本发明的第二个方面提供了一种室内定位装置，包括：粒子选取单元，用于在用户 当前时刻所在位置的周围选取预设数量的粒子；粒子位置计算单元，用于根据用户行走情 况计算每个粒子在下一时刻的新位置；粒子权重计算单元，用于在每个粒子的新位置上计 算粒子作为用户位置的概率，并将该概率作为该粒子在下一时刻的权重；用户位置确定单 元，用于根据各粒子的新位置坐标以及权重加权计算粒子群的平均位置，并将粒子群的平 均位置作为用户在下一时刻的位置；根据新粒子的位置计算用户再下一时刻的位置，从而 获得用户各个时刻的位置；重采样单元，用于根据每个粒子在下一时刻的权重对所有粒子 进行重采样得到预设数量的新粒子。
[0010] 本发明使用粒子滤波进行室内定位，可以提供高定位精度服务，对复杂多变的室 内环境有较强的适应性。
【附图说明】
[0011] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。
[0012] 图1是本发明基于粒子滤波技术实现的室内定位方法的一个实施例的流程示意 图。
[0013] 图2是本发明二边定位法的原理不意图。
[0014] 图3是本发明指纹数据库的建立过程示意图。
[0015] 图4是本发明基于粒子滤波技术实现的室内定位装置的一个实施例的结构示意 图。
【具体实施方式】
[0016] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述。
[0017] 图1是本发明基于粒子滤波技术实现的室内定位方法的一个实施例的流程示意 图。如图1所示，本实施例的室内定位方法包括：
[0018] S102,在用户当前时刻所在位置的周围选取预设数量的粒子。
[0019] 通常来说，粒子数量越多，定位精度越高，但计算量也会越大，因此可以根据定位 精度的要求以及设备的计算能力灵活设定粒子数量。例如可以选取100~300个粒子。
[0020] S104,根据用户在当前时刻与下一时刻之间的行走情况计推算每个粒子在下一时 刻的新位置。
[0021] S106,在每个粒子的新位置上计算粒子作为用户位置的概率，并将该概率作为该 粒子在下一时刻的权重。
[0022] S108,根据各粒子的新位置坐标以及权重加权计算粒子群的平均位置，并将粒子 群的平均位置作为用户在下一时刻的位置。例如可以采用公式
【主权项】
1. 一种室内定位方法，其特征在于，包括： 在用户当前时刻所在位置的周围选取预设数量的粒子； 根据用户行走情况计算每个粒子在下一时刻的新位置； 在每个粒子的新位置上计算粒子作为用户位置的概率，并将该概率作为该粒子在下一 时刻的权重； 根据各粒子的新位置坐标W及权重加权计算粒子群的平均位置，并将粒子群的平均位 置作为用户在下一时刻的位置； 根据每个粒子在下一时刻的权重对所有粒子进行重采样得到预设数量的新粒子，根据 新粒子的位置计算用户再下一时刻的位置，从而获得用户各个时刻的位置。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据用户行走情况计算每个粒子在下 一时刻的新位置包括： 根据用户的身高和步频确定用户的步长； 根据用户当前时刻的方向值、用户所持的磁场传感器在下一时刻测得的方向值W及巧 螺仪确定的当前时刻与下一时刻的两时刻间旋转的角度确定用户下一时刻的方向值； 根据每个粒子当前时刻的位置、两时刻间用户所走的步数W及每步的矢量计算每个粒 子在下一时刻的新位置。
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