[发明专利]一种结合建筑物结构信息与RFID标定的改进型PDR方法有效
申请号: | 201811541966.0 | 申请日: | 2018-12-17 |
公开(公告)号: | CN109682372B | 公开(公告)日: | 2022-10-18 |
发明(设计)人: | 刘宇;李俊林;路永乐;张旭;司学迁;邸克;付乐乐;蒋博 | 申请(专利权)人: | 重庆邮电大学 |
主分类号: | G01C21/16 | 分类号: | G01C21/16;G01C21/20 |
代理公司: | 重庆市恒信知识产权代理有限公司 50102 | 代理人: | 刘小红;陈栋梁 |
地址: | 400065 重*** | 国省代码: | 重庆;50 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 结合 建筑物 结构 信息 rfid 标定 改进型 pdr 方法 | ||
本发明请求保护一种结合建筑物结构信息与RFID标定的改进型PDR方法,该方法在传统PDR算法的基础上,融合通过RFID系统得到的标定数据,从而补偿传统PDR算法的累积误差。该方法的核心在于:①根据定位环境中建筑物结构信息和人员行走习惯,确定标定点的位置、种类和写入数据。②将标定数据按照不同的标定算法融合到PDR解算过程中。其中,标定点按PDR算法中的关键参数航向、步长、位置、高度分为四类:航向标定点、步长估算系数标定点、位置标定点、高度标定点,分别写入对应的标定数据:(xk',yk')、hk'、LKcorection。一个RFID标签可同时写入多种标定数据。本发明可通过RFID的“身份识别”功能为传统PDR算法提供精准的标定数据,能够补偿传统PDR算法的累积误差,增加PDR算法的实用性。
技术领域
本发明属于惯性定位领域,具体是一种结合建筑物结构信息与RFID标定的改进型PDR算法。
背景技术
PDR算法,即Pedestrian Dead Reckoning,行人航迹推算算法,该算法在基于惯性原理的行人定位中使用最广泛的技术。PDR算法的原理是利用行人行走运动时产生的周期性变化的加速度特征,通过步态检测算法获得行人行走步数,通过步长估算模型解算出行人每一步的步长,结合由陀螺仪、磁力计等器件获得的行人航向,根据几何原理推算出行人位置。PDR算法的实现过程一般包括三个核心步骤:步态检测、步长估算、姿态解算。PDR算法实现的是二维位置坐标的解算,在一些行人定位系统中,增加了气压计,用以解算行人高度,实现三维位置坐标获取。步态检测、步长估算、姿态解算等算法,都存在误差,这些误差在PDR解算过程中,会持续累加,如果不对PDR算法的累积误差进行分析和处理,PDR算法的误差会持续累积,最终无法得到准备的行人位置。目前,针对PDR算法的累积误差补偿问题,学者们做出了大量研究。一方面,学者们针对PDR算法中的步态检测等几个子算法进行优化,如路永乐等(文献:路永乐,陈永炜,李瑶,李俊林,刘宇.基于MIMU的自适应步态检测算法[J].压电与声光,2018,40(05):768-771+775.)利用加速度计三轴模值方差、单轴方差差别和波形相位识别4种不同的行走状态,包括前进、快跑、后退和横向行走,然后针对不同的行走状态设置自适应阈值,实现各类运动状态下的自适应步态检测,行走和跑步状态下,步态检测精度能够达到99%。米刚等(文献:米刚,田增山,金悦,et al.基于MIMU和磁力计的姿态更新算法研究?[J].传感技术学报,2015(1):43-48.)提出一种基于微惯性测量单元(MIMU)及磁力计信息融合的姿态解算算法,该算法能够有效地抑制陀螺的发散,实现稳定地输出高精度姿态数据。子算法上的优化,能够减小PDR算法的累积误差。此外,学者们也提出了诸多融合其他定位算法或者神经网络算法等新技术,用于抑制PDR算法的累积误差。如徐龙阳等(文献:徐龙阳,郑增威,孙霖,霍梅梅.基于神经网络的多传感器融合PDR定位方法[J].传感技术学报,2018,31(04):579-587.)结合神经网络算法,通过行人移动距离预测和微航向角融合算法,能够有效提高PDR算法的定位精度。宋宇等(文献:宋宇,喻文举,程超,et al.基于WiFi、PDR、地磁相融合的室内定位研究[J].微电子学与计算机,2018(6).)通过无迹卡尔曼滤波算法将WiFi定位及PDR定位的结果进行融合,做到无线定位于惯性定位技术的优势互补,提高系统定位精度。
RFID技术射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)是一种利用射频信号,通过空间耦合(交变磁场或电磁场)原理,实现非接触信息传递和目标识别的技术。PDR算法因为累积误差等问题,无法长时间使用,如果利用RFID的“身份识别”功能,获得能够有效补偿PDR算法累积误差的标定数据,能够有效提高PDR算法的定位精度和使用时间。
本文针对PDR算法的累积误差问题,提出了一种结合建筑物结构信息与RFID标定的改进型PDR算法,能够使用RFID以非接触的形式获得标定数据,通过标定算法,补偿PDR算法的累积误差,实现惯性定位系统的长时间使用。
发明内容
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于重庆邮电大学,未经重庆邮电大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201811541966.0/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇:自动行走设备及其定位方法及装置
- 下一篇:一种无人平台的感知系统
- 信息记录介质、信息记录方法、信息记录设备、信息再现方法和信息再现设备
- 信息记录装置、信息记录方法、信息记录介质、信息复制装置和信息复制方法
- 信息记录装置、信息再现装置、信息记录方法、信息再现方法、信息记录程序、信息再现程序、以及信息记录介质
- 信息记录装置、信息再现装置、信息记录方法、信息再现方法、信息记录程序、信息再现程序、以及信息记录介质
- 信息记录设备、信息重放设备、信息记录方法、信息重放方法、以及信息记录介质
- 信息存储介质、信息记录方法、信息重放方法、信息记录设备、以及信息重放设备
- 信息存储介质、信息记录方法、信息回放方法、信息记录设备和信息回放设备
- 信息记录介质、信息记录方法、信息记录装置、信息再现方法和信息再现装置
- 信息终端,信息终端的信息呈现方法和信息呈现程序
- 信息创建、信息发送方法及信息创建、信息发送装置