[发明专利]一种BDS/WLAN组合定位算法

摘要

本发明属于城市环境下行人定位领域，具体为一种BDS/WLAN组合定位算法来提高BDS定位精度及覆盖范围,广泛适用于复杂城市环境下的定位及室内外无缝定位中。本发明旨在解决复杂城市环境下的行人定位问题。由于，目前城市中大多数的公共场合都有WLAN的部署，且无需布线、成本较低，使之成为主流的室内和市区定位方法。因此利用WLAN可以实现定位信号的广域覆盖，有效的补充BDS信号盲点。同时本技术通过粒子滤波将BDS、WLAN、地图的定位信息进行融合，有效的提高了定位的精度，从而更好的应用于基于位置的服务中。

主权项

一种BDS/WLAN组合定位算法，其特征在于包括以下步骤：(1)首先，将BDS子系统获得的伪距与多普勒频移测量值、以及WLAN子系统获得的RSSI信号特征值传输给各自局部滤波器，从而得到局部卡尔曼最优估计以及各自的估计误差协方差矩阵PB、PW；然后，主滤波器将其状态信息和局部滤波器的局部卡尔曼最优估计进行融合，得到全局最优估计和全局估计误差Pg；(2)设定初始状态，包括初始状态向量X0、协方差矩阵P0，粒子滤波融合系统中状态向量设为X＝[x,y,z,vx,vy,vz]，初始状态向量X0的初始位置信息分量由WLAN三维定位获得，其初始速度信息设为0，即X0＝[xwlan,0,ywlan,0,zwlan,0,0,0,0]；(3)初始生成粒子，对分布N(X0,P0)进行采样，从而得到N个粒子并设定权值(4)在k时刻对k‑1时刻的粒子进行更新，利用联邦卡尔曼滤波器得到的全局最优估计、全局估计误差构建出建议分布对k‑1时刻的粒子基于生成的建议分布从中抽取粒子，得到k时刻的粒子集(5)更新粒子集的权值，将地图信息和联邦卡尔曼得出的采样粒子位置误差作为权值，其具体表达式为：其中，表示质心测量值；σ表示量测噪声的标准差；(6)权值归一化，对采样粒子的权值进行归一化处理，其表达式为：(7)状态估计：根据粒子及对应的归一化权值，得到位置、速度的估计值(8)计算估计值的协方差矩阵，并根据实际情况设定阈值判断滤波是否完成，完成则退出，否则转到第四步，在k＝k+1时刻重复以后步骤，直到滤波完成。