[发明专利]一种室内外一体化定位导航方法及其系统

说明书

发明公开了一种室内外一体化定位导航方法及其系统，涉及定位融合领域；其方法包括步骤1：获取GPS、蓝牙和惯性的定位数据；步骤2：定位数据通过自适应加权、卡尔曼滤波和基于距离修正完成定位解算，获取最终定位点；步骤3：将导航线进行点集划分得到投影计算的参考点，利用滑动窗口和弯道几何投影将所述最终定位点投影至导航线上的参考点，获取投影点；步骤4：利用所述投影点进行导航与地图显示。本发明采用自适应加权和卡尔曼滤波模型获得平滑的定位结果，对结果进行基于距离的修正，获得稳定且准确的定位，克服将惯性定位、蓝牙定位和GPS定位进行融合带来的计算量、实时性和稳定性的难点，实现平滑的室内外一体化定位导航。

技术领域

本发明涉及定位融合领域，尤其是一种室内外一体化定位导航方法及其系统。

背景技术

随着GPS定位的快速发展，一系列基于LBS的服务日益增多，也日益成熟，例如交通导航，位置呈现等方面。但是在室内时，GPS信号受到严重干扰，无法做到精确的室内定位，而室内定位的需求在日益增大，例如室内商场导购，室内停车引导，医院导诊等方面。

室内定位多依靠若干传感器进行定位，例如WIFI，蓝牙，红外线，地磁等。但是由于室内的环境复杂，遮挡物较多，此类基于无线传感器的定位精度受环境影响较大，定位精度不稳定。

基于蓝牙的定位，根据蓝牙信号接收端的信号特征或者与蓝牙信号发射端的衰减距离判断蓝牙信号接收端的定位，具体定位方式有基于指纹的定位与基于距离的定位。基于指纹的定位，首先在分布有蓝牙信号发射端的场景下，使用蓝牙信号接收端按照一定的布局采集蓝牙信号强度值，将在某一位置上搜索到的所有蓝牙信号作为在该位置的指纹，定位时根据搜索到的蓝牙信号与指纹进行匹配，找到最佳匹配点作为定位点；基于距离的定位，根据搜索到的某蓝牙发射端发射的信号，以信号衰减公式计算当前蓝牙信号接收端到该蓝牙发射端的距离，以此类推，计算到多个蓝牙信号发射端的距离，根据三角定位等方法计算定位点。但在实际室内环境中，蓝牙信号受到干扰导致定位精度较差以及定位不稳定，所以需要与惯性定位进行融合，以得到更高的定位精度与更稳定的定位结果。

惯性定位导航基于移动终端中的加速度传感器实现，首先获取设备的三轴加速度，根据加速度的特征判断行走状态即是否走了一步，再根据步长计算公式得到此时的步长，最后根据设备罗盘方向获得此时相对于上一点的定位。但是此技术由于传感器有误差，会造成定位过程中的累计误差，定位误差随着时间的增长而增大，所以需要与蓝牙定位融合以消除累计误差。

因此，本申请将惯性定位、蓝牙定位和GPS定位进行融合，克服计算量、数据融合、实时性、稳定性等难点，提出一种基于惯性定位、蓝牙定位和GPS定位的室内外一体化定位导航方法及其系统。

发明内容

本发明的目的在于：本发明提供了一种室内外一体化定位导航方法及其系统，克服将惯性定位、蓝牙定位和GPS定位进行融合带来的计算量、实时性和稳定性的难点，实现平滑的室内外一体化定位导航。

本发明采用的技术方案如下：

一种室内外一体化定位导航方法，包括如下步骤：

步骤1：获取GPS、蓝牙和惯性的定位数据后，利用所述定位数据进行初始定位；

步骤2：初始定位后的定位数据进行自适应加权、卡尔曼滤波和基于距离修正完成定位解算，获取最终定位点；

步骤3：将导航线进行点集划分得到投影计算的参考点，利用滑动窗口和弯道几何投影将所述最终定位点投影至导航线上的参考点，获取投影点；

步骤4：利用所述投影点进行导航与地图显示。

优选地，所述步骤1包括如下步骤：