[发明专利]一种室内三维定位方法及计算机可读存储介质

说明书

本发明提供一种室内三维定位方法及计算机可读存储介质，方法包括：获取基于超宽带的多个基站到被测物体的第一距离值，对所述第一距离的误差进行校正得到第二距离值；根据所述第二距离值采用Chan算法得到所述被测物体位置坐标的初始估计，将所述初始估计作为Taylor算法迭代的初始值并获取所述被测物体的位置坐标估计；根据所述位置坐标估计得到所述被测物体的定位轨迹曲线。本发明用Chan算法的位置估计结果作为Taylor算法的初始定位值，有效避免了Taylor算法在迭代中不收敛的情况，并且使得定位结果更加精准。

技术领域

本发明涉及室内三维定位技术领域，尤其涉及一种室内三维定位方法及计算机可读存储介质。

背景技术

随着科技的迅猛发展，智能手机和移动互联网已经在人们的生活中无处不在，社交网络、移动搜索、物体识别等都离不开位置感知服务。用于户外精准定位和位置导航的技术已经成熟，无论是在路上驾车还是在街上行走，人们习惯在室外使用GPS获得位置导航，基于GPS和地图的位置服务都起着举足轻重的作用，并已经成为移动端使用量最多的应用之一。GPS技术用于室外定位精度很高，但由于物理局限性，如建筑物等使卫星信号减弱，室内GPS接收机接收到的信号误差太大，定位不准确，使得停车场反向寻车找车，发现特定的店面等变得异常的困难。室内定位是指利用无线通信技术、基站定位、惯性导航等多种技术形成的室内位置定位系统，实现了人员，物体等在室内环境中的定位和实时监控。基站定位的运营商如Google、百度等采用Wi-Fi进行室内定位。室内定位技术在消防、大型商场、养老院行业、安全监控、个人服务等方面都起着越来越重要的作用，例如：用户可以使用移动设备，结合设备屏幕上的提示在商店里寻找想要的商品；对医院的医疗设备，医护人员和特殊病人实时定位跟踪；对火灾现场的消防员和等待救援的人员的定位；养老院工作人员实时了解老人所在的位置，避免老人走失或出现意外等；在监狱或少管所等司法场合进行人员的监视和智能管理，如电子围栏、一键点名等功能。如果将医院、商业建筑、学校等考虑进来，基于室内定位的位置服务能产生比室外定位更多的商业价值，发展前景更好。

超宽带(UWB)技术是一种新兴的无线通信技术，采用纳秒级非正弦波窄脉冲在极宽的频谱上传输极低功率信号，进而实现无载波通信。2002年，美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission,FCC)考虑到UWB技术的快速发展，在进行了有关于UWB技术对当前的窄带无线通信系统是否会造成干扰以及电磁兼容问题的商讨后，对UWB技术开放了3.1GHz-10.6GHz频带用于通信用途，这标志着UWB技术在民用无线通信领域的开放。UWB应用于室内定位有非常好的发展前景，UWB系统具有传输速率高，多径分辨率高，成本低，保密性好等优点，在室内静止或者移动的物体以及人的定位跟踪与导航的应用上有很大的优势，利用UWB技术对室内进行定位，在理想环境下定位精度较高，UWB信号发射功率极低，不会对其他通信系统造成干扰，由于存在诸多优点，UWB定位技术可以广泛应用于各种军用和民用场合。

总之，基于UWB的室内定位技术在不断发展创新，是未来新一代室内定位领域的重要研究技术。UWB定位一般结合陀螺仪和传感器等设备辅助定位，然而在这些设备缺失的情况下存在精度不够的问题。传统UWB定位方法有Chan方法和Taylor方法，Chan方法具有计算量小的优势，但其在基站数目较小时表现不佳；而Taylor算法虽然在精度上有一定优势，但其需要一个相对精确的初始值以达到迭代计算结果的收敛，且其对于不收敛的情况不能提前判断。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明为了解决现有的问题，提供一种室内三维定位方法及计算机可读存储介质。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下所述：