室内定位方法、装置、系统、电子设备及存储介质与流程

所属的技术人员能够理解，本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。下面参照图8来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备800。图8显示的电子设备800仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图8所示，电子设备800以通用计算设备的形式表现。电子设备800的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元810、上述至少一个存储单元820、连接不同系统组件(包括存储单元820和处理单元810)的总线830。其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元810执行，使得所述处理单元810执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如，处理单元810可以执行上述方法实施例的如下步骤：获取待定位对象第一时刻在室内空间的坐标信息、航向角和移动步长；基于粒子滤波算法，根据第一时刻在室内空间的坐标信息、航向角和移动步长，预测待定位对象在第二时刻的坐标信息，其中，第二时刻为时间发生在第一时刻之后的一个时刻，粒子滤波算法采用的粒子集合根据待定位对象到室内测距基站的距离不断更新。存储单元820可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)8201和/或高速缓存存储单元8202，还可以进一步包括只读存储单元(rom)8203。存储单元820还可以包括具有一组(至少一个)程序模块8205的程序/实用工具8204，这样的程序模块8205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。总线830可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。电子设备800也可以与一个或多个外部设备840(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备800交互的设备通信，和/或与使得该电子设备800能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口850进行。并且，电子设备800还可以通过网络适配器860与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器860通过总线830与电子设备800的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备800使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述室内定位方法。在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。图9示出本公开实施例中一种计算机可读存储介质示意图，如图9所示，该算机可读存储介质900上存储有能够实现本公开上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。本公开中的计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可选地，计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。在具体实施时，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。通过以上实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

背景技术：

1、基于位置的服务作为一种生活方式已逐渐渗透到人类生活的方方面面。目前在室外环境中，基于全球定位系统(gps)或蜂窝移动网络，定位导航技术已经比较成熟。但由于室内环境存在较多的遮挡和障碍，会使卫星或蜂窝网络的信号脆弱，从而使室内定位无法通过gps或蜂窝移动网络技术实现。由于人平均约有70％～90％的时间在室内度过，我们更期望能实现在室内环境下(如商场门店、病房、监狱、办公室、车库等)的定位跟踪技术。

2、传统的室内融合定位技术并不能精确定位，因此获取一种可以精确定位的室内定位方法成为亟待解决的技术问题。

3、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本公开提供一种室内定位方法、装置、系统、电子设备及存储介质，至少在一定程度上克服由于相关技术中室内定位不精确的问题。

2、本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

3、根据本公开的一个方面，提供了一种室内定位方法，包括：获取待定位对象第一时刻在室内空间的坐标信息、航向角和移动步长；基于粒子滤波算法，根据所述第一时刻在室内空间的坐标信息、航向角和移动步长，预测所述待定位对象在第二时刻的坐标信息，其中，所述第二时刻为时间发生在第一时刻之后的一个时刻，所述粒子滤波算法采用的粒子集合根据所述待定位对象到室内测距基站的距离不断更新。

4、在一些实施例中，在基于粒子滤波算法，根据所述第一时刻在室内空间的坐标信息、航向角和移动步长之前，上述方法还包括：获取待定位对象到室内测距基站的距离；根据所述待定位对象到室内测距基站的距离，更新所述粒子滤波算法的粒子集合。

5、在一些实施例中，根据所述待定位对象到室内测距基站的距离，更新所述粒子滤波算法的粒子集合，包括：获取第一时刻的第一粒子集合，所述第一粒子集合包括：多个粒子，每个粒子对应所述待定位对象的一个预测位置；根据所述待定位对象到室内测距基站的距离确定所述第一粒子集合中各个粒子在第一时刻的权重信息；根据所述第一粒子集合中各个粒子在第一时刻的权重信息，对所述第一粒子集合进行更新，得到第二粒子集合，其中，所述第二粒子集合用于预测所述待定位对象在第二时刻的坐标信息。

6、在一些实施例中，根据所述第一粒子集合中各个粒子在第一时刻的权重信息，对所述第一粒子集合进行更新，得到第二粒子集合，包括：删除所述第一粒子集合中权重小的粒子；在所述第二粒子集合中增加所述第一粒子集合中权重大的粒子，所述第一粒子集合中的粒子数量与所述第二粒子集合中的粒子数量相等。

7、在一些实施例中，所述测距基站包括超宽带uwb基站；获取待定位对象第一时刻在室内空间的坐标信息、航向角和移动步长，包括：通过惯性导航传感器获取所述待定位对象第一时刻在室内空间的坐标信息、航向角和移动步长；将所述惯性导航传感器的惯性导航坐标系与所述uwb基站的坐标系做对齐处理。

8、在一些实施例中，基于粒子滤波算法，根据所述第一时刻在室内空间的坐标信息、航向角和移动步长，预测所述待定位对象在第二时刻的坐标信息，包括：通过如下公式预测所述待定位对象在第二时刻的坐标信息：x(t+1)＝x(t)+lsinθ(t)；y(t+1)＝y(t)+lcosθ(t)；其中，x(t+1)表示预测的所述待定位对象在第二时刻的横坐标，y(t+1)表示预测的所述待定位对象在第二时刻的纵坐标，x(t)表示所述待定位对象在第一时刻的横坐标，y(t)表示所述待定位对象在第一时刻的纵坐标，l表示所述待定位对象的移动步长，θ(t)表示所述待定位对象的航向角。

9、根据本公开的另一个方面，还提供了一种室内定位系统，包括：测距系统，用于测量待定位对象到所述室内测距基站的距离；惯性导航定位系统，用于采集待定位对象第一时刻在室内空间的坐标信息、航向角和移动步长；数据处理设备，用于基于粒子滤波算法，根据所述第一时刻在室内空间的坐标信息、航向角和移动步长，预测所述待定位对象在第二时刻的坐标信息，其中，所述第二时刻为时间发生在第一时刻之后的一个时刻，所述粒子滤波算法采用的粒子集合根据所述待定位对象到室内测距基站的距离不断更新。

10、在一些实施例中，上述测距系统为超宽带uwb基站定位系统，所述uwb基站定位系统包括：uwb基站和uwb模组。

11、根据本公开的另一个方面，还提供了一种室内定位装置，包括：数据获取模块，用于获取待定位对象第一时刻在室内空间的坐标信息、航向角和移动步长；坐标信息预测模块，用于基于粒子滤波算法，根据所述第一时刻在室内空间的坐标信息、航向角和移动步长，预测所述待定位对象在第二时刻的坐标信息，其中，所述第二时刻为时间发生在第一时刻之后的一个时刻，所述粒子滤波算法采用的粒子集合根据所述待定位对象到室内测距基站的距离不断更新。

12、根据本公开的另一个方面，还提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项所述的室内定位方法。

13、根据本公开的另一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的室内定位方法。

14、根据本公开的另一个方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项的室内定位方法。

15、本公开的实施例中提供的室内定位方法、装置、系统、电子设备及存储介质，本公开通过获取待定位对象第一时刻在室内空间的坐标信息、航向角和移动步长；基于粒子滤波算法，根据第一时刻在室内空间的坐标信息、航向角和移动步长，预测待定位对象在第二时刻的坐标信息，其中，第二时刻为时间发生在第一时刻之后的一个时刻，粒子滤波算法采用的粒子集合根据待定位对象到室内测距基站的距离不断更新。本公开实施例解决了室内的定位问题，通过使用粒子滤波算法可以实时预测更新室内待定位对象的位置，并使用室内测距基站的测距信息更新粒子滤波算法采用的粒子集合，改善了室内定位的精度和可靠性。

16、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。