[发明专利]一种融合多传感器的室内无锚点定位方法

摘要

本发明公开了一种融合多传感器的室内无锚点定位方法，主要解决现有技术在行人航迹推算中方向误差大，定位精度低的问题。实现步骤为：建立定位区域的地磁指纹库；估计定位目标行走步长；利用陀螺仪和磁力计对定位目标进行航向测量，并记录其每一时刻地磁强度；对定位目标行走状态进行划分；按划分结果计算融合方向角；利用粒子滤波算法进行地磁匹配，估计单定位目标位置；重复单目标的定位步骤，可得到多目标的定位位置。本发明在无锚点情况下，融合多传感器信息进行方向矫正，通过基于粒子滤波地磁匹配算法实现定位。本发明提高了行走方向的估算精度和定位精度，适用于各种环境下无锚点的室内定位。

主权项

1.一种融合多传感器的室内无锚点定位方法，其特征在于，包括有如下步骤：1)传感器安装：将加速度传感器、陀螺仪传感器和磁力计传感器分别安装到定位目标上；2)构建地磁库：根据磁力计对定位区域的地磁测量结果建立定位区域的地磁指纹库模型M；3)估算定位目标行走步长：利用加速度传感器获得定位目标的行走加速度，建立步长模型，根据模型估计定位目标的行走步长l；4)定位目标方向测量：利用陀螺仪获得定位目标的角转动行走方向βgyro；同时利用磁力计获得定位目标的磁阻式数字行走方向βmag，并记录定位目标行走过程中每一步的地磁强度Mreal；5)定位目标行走状态划分：根据相邻两个时刻磁力计测得的定位目标磁阻式数字行走方向βmag的差值和同一时刻陀螺仪测得的定位目标行走方向角转动βgyro与磁力计测得的定位目标磁阻式数字行走方向βmag的差值，对定位目标的行走状态进行状态划分；6)定位目标方向融合：根据划分出的行走状态，每一种状态对应一种计算方法，计算磁力计和陀螺仪测量结果的融合方向角β；7)单目标定位：使用得到的融合方向角β作为更新粒子状态的基准，利用粒子滤波算法将地磁测量值Mreal与地磁指纹库M进行匹配，完成定位区域的定位目标行走过程每一步的地磁匹配，估计得到定位区域中的定位目标所有位置。8)多目标定位扩展：对于不同的定位目标，重复步骤3)到步骤7)，即可获得所有定位目标的所有位置。