[发明专利]一种基于滑动窗口的指纹法与传感器融合的室内定位方法

摘要

本发明公开了一种基于滑动窗口的指纹法与传感器融合的室内定位方法，将整个定位过程分成多段来消除长期定位带来的累计误差，其中每一段被定义为一个窗口，在每一个窗口中，利用该窗口内指纹法定位结果与PDR定位结果经过比例加权得到一个位置坐标，该位置坐标作为计算用户后面每一步定位结果的初始位置，最后将所有窗口中的位置相结合，即可对行人的位置进行精确定位；本发明将PDR作为主要定位方案，以WiFi指纹法的定位结果作为辅助来修正PDR定位结果带来的累计误差，利用了PDR定位结果在短期内稳定且定位精度好的特性。

主权项

1.一种基于滑动窗口的WiFi位置指纹法与传感器融合的室内定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将整个定位过程分成多段来消除长期定位带来的累计误差，其中每一段被定义为一个窗口；步骤二，对参数进行初始化后，对在某一个窗口内的行人的运动进行PDR定位；步骤三，对行人进行WiFi位置指纹法定位；步骤四，将PDR定位结果与WiFi位置指纹法定位结果融合，得到融合定位结果；具体方法如下：第一步，假定用户第t步的融合方案定位结果为l^t＝(x^t,y^t)；第二步，用户初始位置已知，l₀＝(x₀,y₀)；第三步，对于第t(t＝1,2,…,W‑1)步，PDR的定位结果即为融合算法的定位结果，即W为窗口大小，I为滑动间隔；第四步，对于第t(t＝W,…,W+I‑1)步，设第一个窗口内WiFi位置指纹法定位结果的均值为第一个窗口内WiFi位置指纹法定位结果的均值到第一个窗口内中间步数前一时刻融合算法定位结果l⁽¹⁾＝(x⁽¹⁾,y⁽¹⁾)的距离为dis_wf⁽¹⁾，第一个窗口内中间时刻融合算法定位结果到第一个窗口内中间步数前一时刻融合算法定位结果l⁽¹⁾＝(x⁽¹⁾,y⁽¹⁾)的距离为dis⁽¹⁾；则dis_wf⁽¹⁾,dis⁽¹⁾的计算公式如下：其中,为第t步后WiFi位置指纹法的定位的x轴坐标，为第t步后WiFi位置指纹法的定位的y轴坐标；接着，按照下述公式归一化加权系数为：则c⁽¹⁾代表WiFi位置指纹法定位结果归一化加权系数，1‑c⁽¹⁾代表融合算法定位结果归一化加权系数；因此，第一个窗口内初始位置可以更新为：此时，可以得到第t(t＝W,…,W+I‑1)步融合算法的定位结果，其计算公式如下：步骤五，当行人到达下一个窗口时，重复步骤二至步骤四，计算用户接下来的每一步的定位结果直到用户停止运动，即完成基于滑动窗口的WiFi位置指纹法与传感器融合的室内定位方法。