CN111818459A - 一种室内绝对位置确定方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种室内绝对位置确定方法。所述方法包括:接收定位请求,并对所述终端进行粗略定位;根据粗略定位结果确定所述终端的室内外情况,所述室内外情况包括终端位于室内区域、所述终端位于室内和室外的过渡区域以及所述终端位于室外区域;选择与所述室内外情况对应的定位方式,所述定位方式包括卫星定位和通过测距信标进行定位,且通过测距信标进行定位是通过所述测距信标的绝对位置进行定位,所述测距信标的绝对位置是预先根据卫星定位所确定的室外参考点的位置计算得到的;通过所选择的定位方式对所述终端进行定位。采用本方法能够提高定位准确性。
Description
技术领域
本申请涉及定位技术领域,特别是涉及一种室内绝对位置确定方法。
背景技术
室内外无缝导航定位是万物互联之基石,具有广阔的市场前景和应用价值。但目前对于室内外无缝组合导航问题,仍存在诸多棘手问题亟待解决。UWB或GNSS伪卫星等测距信标由于测距精度,可以获得实时厘米级的高精度室内定位,将GNSS+测距信标组合是解决室内外高精度无缝定位的有效手段之一,但目前尚存在一些主要问题,表现为:(1)室内与室外的定位原理没有统一,导致室内外过渡时无法实现无缝平稳切换;(2)室内室外的定位结果没有一个统一的坐标框架,室外通常采用地心地固坐标系(ECEF)获得绝对坐标,室内则采用局域相对参考系获得相对定位,导致室内定位的使用不方便。(3)室内外过渡区定位的不平稳性。室内外过渡区的可见卫星数量剧烈变化,导致GNSS定位精度也急剧变化,从而导致定位的不平稳甚至出现定位盲区。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高定位准确性的室内绝对位置确定方法。
一种室内绝对位置确定方法,所述方法包括:
接收定位请求,并对所述终端进行粗略定位;
根据粗略定位结果确定所述终端的室内外情况,所述室内外情况包括终端位于室内区域、所述终端位于室内和室外的过渡区域以及所述终端位于室外区域;
选择与所述室内外情况对应的定位方式,所述定位方式包括卫星定位和通过测距信标进行定位,且通过测距信标进行定位是通过所述测距信标的绝对位置进行定位,所述测距信标的绝对位置是预先根据卫星定位所确定的室外参考点的位置计算得到的;
通过所选择的定位方式对所述终端进行定位。
在其中一个实施例中,所述通过所选择的定位方式对所述终端进行定位,包括:
当所述终端位于室内和室外的过渡区域时,则获取预先计算的测距信标的绝对位置;
通过所述测距信标对所述终端进行定位得到每个测距信标对应的相对位置;
获取每个所述卫星对所述终端进行定位所得到的绝对位置;
获取预先设置的权重矩阵,根据所述权重矩阵、每个测距信标对应的相对位置、所述测距信标的绝对位置和每个所述卫星对所述终端进行定位所得到的绝对位置计算得到终端的绝对位置。
在其中一个实施例中,所述通过所选择的定位方式对所述终端进行定位,包括:
当所述终端位于室内区域时,则获取预先计算的测距信标的绝对位置;
通过所述测距信标对所述终端进行定位得到相对位置;
根据所述相对位置和所述测距信标的绝对位置计算得到终端的绝对位置。
在其中一个实施例中,所述通过所选择的定位方式对所述终端进行定位,包括:
当所述终端位于室外区域时,则通过卫星对所述终端进行定位。
在其中一个实施例中,所述测距信标的绝对位置是通过内引法和外引法计算得到的。
在其中一个实施例中,所述内引法包括:
在室外区域通过卫星精密定位至少两个参考点的位置;
将所述至少两个参考点构成一条第一空间直线,并将所构成的空间直线内引到室内和室外过渡区域入口和室内;
通过激光测距采集所述至少两个参考点与对应的第一测距信标的第一距离;
根据所述两个参考点的位置构建第一空间直线方程;
根据所述第一空间直线方程和所述第一距离确定所述第一测距信标的绝对位置。
在其中一个实施例中,所述外引法包括:
获取室内布设的测距信标所连接成的第二空间直线;
在室外构建与所述第二空间直线平行的第三空间直线;
通过卫星精密定位获取室外的第三空间直线上各点的绝对位置;
通过激光测距采集第二测距信标之间的距离信息;
根据所述第二空间直线和所述第三空间直线的平行关系、距离信息、第三空间直线上各点的绝对位置以及所述第一测距信标的绝对位置计算获取室内第二测距信标的绝对位置。
一种室内绝对位置确定方法,所述装置包括:
接收模块,用于接收定位请求,并对所述终端进行粗略定位;
室内外情况确定模块,用于根据粗略定位结果确定所述终端的室内外情况,所述室内外情况包括终端位于室内区域、所述终端位于室内和室外的过渡区域以及所述终端位于室外区域;
定位方式确定模块,用于选择与所述室内外情况对应的定位方式,所述定位方式包括卫星定位和通过测距信标进行定位,且通过测距信标进行定位是通过所述测距信标的绝对位置进行定位,所述测距信标的绝对位置是预先根据卫星定位所确定的室外参考点的位置计算得到的;
定位模块,用于通过所选择的定位方式对所述终端进行定位。
一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
上述室内绝对位置确定方法,在进行定位的时候,根据终端的粗略定位位置确定了终端的室内外情况,并根据终端的室内外情况来选择对应的定位方式,有针对性地对终端进行定位,从而可以提高终端定位的准确性。
附图说明
图1为一个实施例中室内绝对位置确定方法的应用环境图;
图2为一个实施例中室内绝对位置确定方法的流程示意图;
图3为一个实施例中测距信标部署方案及内引法和外引法示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请提供的室内绝对位置确定方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,终端102与卫星104或测距信标106进行通信,以实时获得终端102的绝对位置,具体地,终端102可以接收定位请求,以对终端102进行定位,且终端102可以首先进行粗略定位,以判断终端102的室内外情况,例如终端102位于室内区域、终端102位于室内和室外的过渡区域以及终端位于室外区域,并根据终端102的室内外情况选择对应的定位方式,包括卫星定位方式和通过测距信标进行定位,其中,测距信标的绝对位置是预先根据卫星定位所确定的室外参考点的位置计算得到的,这样通过测距信标进行定位的时候可以转换为绝对位置,保证了室内和室外坐标的一致性。其中,终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。
在一个实施例中,如图2所示,提供了一种室内绝对位置确定方法,以该方法应用于图1中的终端为例进行说明,包括以下步骤:
S100:接收定位请求,并对终端进行粗略定位。
具体地,定位请求可以是终端根据用户输入所确定的,或者是根据终端中所安装的应用程序的申请所确定。对终端进行粗略定位主要是为了确定终端的室内外情况,该粗略定位可以是根据终端所能接收到的卫星和/或测距信标的信号所生成的,或者是根据全球卫星导航***GNSS或惯性导航***INS进行定位所得到的,粗略定位对位置的要求并不高,仅是为了确定终端的室内外情况。
S200:根据粗略定位结果确定终端的室内外情况,室内外情况包括终端位于室内区域、终端位于室内和室外的过渡区域以及终端位于室外区域。
具体地,终端的室内外情况包括终端位于室内区域、终端位于室内和室外的过渡区域以及终端位于室外区域,其中过渡区域是指室内和室外的过渡区域,可以是指由室外通往室内的各个通道位置处预设范围内的区域。因此终端可以根据粗略定位情况大致确定终端所在的区域。
S300:选择与室内外情况对应的定位方式,定位方式包括卫星定位和通过测距信标进行定位,且通过测距信标进行定位是通过测距信标的绝对位置进行定位,测距信标的绝对位置是预先根据卫星定位所确定的室外参考点的位置计算得到的。
具体地,定位方式包括卫星定位和通过测距信标进行定位,且为了保证卫星定位和测距信标定位坐标框架的统一,本实施例中基于内引和外引法获得室内信标的绝对坐标,定位用户得到室内与室外一样的绝对位置,从而显著提高了用户使用的便捷性、定位的准确有效性。
具体地,可以预先通过内引法和外引法根据卫星定位所确定的室外参考点的位置计算测距信标的绝对位置,这样根据测距信标的绝对位置再去定位终端的位置,从而使得通过测距信标来进行定位得到的也是在ECEF中的绝对坐标。
其中根据室内外情况选择对应的定位方式包括:当终端在室内的时候,可以通过测距信标来进行定位,并根据卫星定位的测距信标的绝对位置来获得终端的绝对位置;当终端在室外的时候,则直接通过卫星来定位;当终端在室内外过渡区域的时候,则可以综合卫星定位和测距信标定位两者以提高定位的准确性。即根据所能接收到的卫星和测距信标的信号的路数选择对应的定位方式。
S400:通过所选择的定位方式对终端进行定位。
具体地,终端根据所选择的定位方式对终端进行定位,包括在室外通过卫星进行定位,在室内通过测距信标来进行定位,并根据卫星定位的测距信标的绝对位置来获得终端的绝对位置,在过渡区域综合卫星定位和测距信标定位两者以提高定位的准确性。
上述室内绝对位置确定方法,在进行定位的时候,根据终端的粗略定位位置确定了终端的室内外情况,并根据终端的室内外情况来选择对应的定位方式,有针对性地对终端进行定位,从而可以提高终端定位的准确性。
在其中一个实施例中,通过所选择的定位方式对终端进行定位,包括:当终端位于室内和室外的过渡区域时,则获取预先计算的测距信标的绝对位置;通过测距信标对终端进行定位得到每个测距信标对应的相对位置;获取每个卫星对终端进行定位所得到的绝对位置;获取预先设置的权重矩阵,根据权重矩阵、每个测距信标对应的相对位置、每个测距信标的绝对位置和每个卫星对终端进行定位所得到的绝对位置计算得到终端的绝对位置。
具体地,部署的测距信标一般采用相对位置,这种相对位置可以通过某种方法转化为地心地固坐标系(ECEF),此外假设测距信标的坐标是ECEF坐标系下的坐标,即测距信标的绝对位置,该绝对位置可以是通过下文中所述的内引法和外引法进行确定得到的,这样通过测距信标对终端进行定位得到每个测距信标对应的相对位置,可以根据该相对位置和测距信标的绝对位置将通过测距信标测得的相对位置转换为ECEF坐标系下的绝对位置,且终端还可以获取每个卫星对终端进行定位所得到的绝对位置,这样可以得到至少一路卫星测距的结果和至少一路测距信标测距的结果,从而可以根据预先设置的权重综合至少一路卫星测距的结果和至少一路测距信标测距的结果计算得到终端的绝对位置。
在其中一个实施例中,通过所选择的定位方式对终端进行定位,包括:当终端位于室内区域时,则获取预先计算的测距信标的绝对位置;通过测距信标对终端进行定位得到相对位置;根据相对位置和测距信标的绝对位置计算得到终端的绝对位置。
具体地,当终端位于室内区域时,此时主要以测距信标进行测距为准,因此通过测距信标对终端进行定位得到相对位置,然后根据测距信标的绝对位置计算得到终端的绝对位置,即转换为ECEF坐标系下的绝对位置。
在其中一个实施例中,通过所选择的定位方式对终端进行定位,包括:当终端位于室外区域时,则通过卫星对终端进行定位。具体地,当终端位于室外区域时,则直接通过卫星进行定位,在此不再赘述。
实际应用中为了方便理解,下文将详细说明卫星定位和测距信标定位进行组合的定位原理,其中卫星定位以GNSS定位为例进行说明:
GNSS、UWB和伪卫星都是测距定位***,卫星位置可以通过卫星广播星历解算或直接利用精密星历得到,可以认为是已知的,部署的测距信标一般采用相对位置,这种相对位置可以通过某种方法转化为地心地固坐标系(ECEF),本实施例假设测距信标的坐标是ECEF坐标系下的坐标。这样,无论是卫星还是测距信标均可以采用GNSS伪距单点定位方程
ρj=||sj-u||+ctu (1)
式中ρi表示伪距,tu表示接收机的钟差,卫星sj(xj,yj,zj),终端u(xu,yu,zu),其中j的范围1~n(n≥4),n表示可视卫星数和测距信标的可视信号源总数。由此可知:
与真实位置的定位误差(Δxu,Δyu,Δzu),定时误差Δtu,可以利用BDS/GNSS和UWB的测距误差将上述方程线性化:
Δρ1=ax1Δxu+ay1Δyu+az1Δzu-cΔtu (5)
Δρ2=ax2Δxu+ay2Δyu+az2Δzu-cΔtu(6)
Δρn=axnΔxu+aynΔyu+aznΔzu-cΔtu (7)
这些方程可以利用下列定义写成矩阵形式:
最后得到
Δρ=HΔx (8)
这是一个超定或者正定方程,当n=4时其定位解为:
Δx=H-1Δρ (9)
当n>4时,它的解,可以得到最小二乘解为
Δx=(HTH)-1HTΔρ (10)
由于各个卫星以及各个测距信标之间的等效距离误差(UERE)往往不是独立同分布的。上述的位置估计的最小二乘解就不是最优的,此时就可以引入加权最小二乘(WLS),得到最优解为
Δx=(HTR-1H)-1HTR-1Δρ (11)
其中,R为权值矩阵,每颗可视GNSS卫星和测距信号源的定权规则是根据UERE的贡献大小。在过渡区域,GNSS卫星和测距信标信号同时存在。测距信标的测距精度与GNSS伪距观测值精度可能存在差异,因此,可以采用噪声方差的自适应权重因子,测距信标和BDS卫星的自适应权重因子根据自身噪声方差确定,各自存在微小差异。
在其中一个实施例中,测距信标的绝对位置是通过内引法和外引法计算得到的。
在其中一个实施例中,内引法包括:在室外区域通过卫星精密定位至少两个参考点的位置;将至少两个参考点构成一条第一空间直线,并将所构成的空间直线内引到室内和室外过渡区域入口和室内;通过激光测距采集至少两个参考点与对应的第一测距信标的第一距离;根据两个参考点的位置构建第一空间直线方程;根据第一空间直线方程和第一距离确定第一测距信标的绝对位置。
在其中一个实施例中,外引法包括:获取室内布设的测距信标所连接成的第二空间直线;在室外构建与第二空间直线平行的第三空间直线;通过卫星精密定位获取室外的第三空间直线上各点的绝对位置;通过激光测距采集第二测距信标之间的距离信息;根据第二空间直线和第三空间直线的平行关系、距离信息、第三空间直线上各点的绝对位置以及第一测距信标的绝对位置计算获取室内第二测距信标的绝对位置。
具体地,参见图3所示,图3为一个实施例中测距信标部署方案及内引法和外引法示意图,在该实施例中,对于室内定位,当前普遍采用局域相对坐标系进行室内定位。UWB等各种测距信标通过一个参考点确定其相对位置,进而用户获得相对坐标。对于室内室外一体化普适定位,这种相对定位结果远没有室外GNSS绝对定位结果应用方便。因此,本实施例中提出基于空间直线内引法和外引法的室内测距信标绝对坐标确定。
空间直线内引法具体可以包括:在室外通过GNSS精密室内绝对位置确定方法确定两个点,将这两个已知点构成一条空间直线内引到室内过渡区入口和室内,同时通过激光测距方法获得已知点到待测点之间的几何距离,根据空间直线方程,可以快速确定该空间直线上各个测距信标的绝对位置。
假设室内按图3部署了测距信标,基于激光测距和激光准直原理将室内测距信标位置与室外参考位置通过空间直线方程关联,室外已知参考点位精密确定方法一般可以通过GNSS精密定位技术,如网络RTK、RTPPP或千寻国家地基增强***。
图3中序号5-10为测距信标部署位置,测距信标9和测距信标5两点在一条直线上,测距信标8、测距信标9和测距信标10三点在一条直线上,测距信标5、测距信标6和测距信标7三点在同一直线上,将测距信标5和测距信标9两点所在直线延伸到室外,利用GNSS精密室内绝对位置确定方法获得直线上参考点1和参考点2两点在ECEF坐标系上的绝对位置(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2),在通过上述的激光测距测出参考点2、测距信标5之间的距离l1进而可以根据参考点1和参考点2确定空间直线方程
此时可得出过渡区域中测距信标5(x5,y5,z5)的位置坐标
同理可以确定测距信标9的绝对坐标(x9,y9,z9)。
空间直线外引法:通过室内布设的测距信标点连接成的空间直线,在室外构建与之平行的空间直线,通过GNSS精密室内绝对位置确定方法获取室外的直线各点的绝对位置,根据所构直线的平行关系、距离信息、已知点绝对位置信息可以获取室内各测距信标的绝对位置。
使用激光测距的方法测出室内相邻信标的距离,由内引法已知参考点1、测距信标5之间的直线距离,在室外构建与之平行的直线,例如:l67//l34//l89,从而根据空间直线平行关系,快速确定室内UWB信标的绝对位置。
由测距信标5、测距信标6、测距信标7和测距信标8、测距信标9、测距信标10为两条相互平行的空间直线,并且由北斗网络RTK测出参考点3的坐标(x3,y3,z3),参考点4的坐标(x4,y4,z4)。
由此可以得出l34的直线坐标:
由单位向量:
可知平行直线l67和l89直线方程:
由激光测距测得测距信标5和测距信标6两点之间的距离l2,则可直接得到测距信标6的绝对坐标:
x6=x5+ml2
y6=y5+nl2 (17)
z6=z5+rl2
同理可以确定测距信标7、测距信标8和测距信标10的绝对坐标。综合内引法和外引法,可以确定室内任何测距信标在ECEF中的绝对坐标,这就为室内和室外均可以采用GNSS定位原理奠定了理论基础。
上述实施例中,利用基于内引和外引法的室内信标绝对室内绝对位置确定方法,可实现室内外坐标框架的统一,获得室内信标的绝对坐标,定位终端得到室内与室外一样的绝对位置,从而显著提高了终端使用的便捷性、定位的准确有效性。
应该理解的是,虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图2中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,提供了一种室内绝对位置确定装置,包括:
接收模块,用于接收定位请求,并对终端进行粗略定位;
室内外情况确定模块,用于根据粗略定位结果确定终端的室内外情况,室内外情况包括终端位于室内区域、终端位于室内和室外的过渡区域以及终端位于室外区域;
定位方式确定模块,用于选择与室内外情况对应的定位方式,定位方式包括卫星定位和通过测距信标进行定位,且通过测距信标进行定位是通过测距信标的绝对位置进行定位,测距信标的绝对位置是预先根据卫星定位所确定的室外参考点的位置计算得到的;
定位模块,用于通过所选择的定位方式对终端进行定位。
在其中一个实施例中,上述的定位模块包括:
第一测距信标位置确定单元,用于当终端位于室内和室外的过渡区域时,则获取预先计算的测距信标的绝对位置;
第一相对位置确定单元,用于通过测距信标对终端进行定位得到每个测距信标对应的相对位置;
卫星定位单元,用于获取每个卫星对终端进行定位所得到的绝对位置;
第一绝对位置确定单元,用于获取预先设置的权重矩阵,根据权重矩阵、每个测距信标对应的相对位置、测距信标的绝对位置和每个卫星对终端进行定位所得到的绝对位置计算得到终端的绝对位置。
在其中一个实施例中,上述的定位模块包括:
第二测距信标位置确定单元,用于当终端位于室内区域时,则获取预先计算的测距信标的绝对位置;
第二相对位置确定单元,用于通过测距信标对终端进行定位得到相对位置;
第二绝对位置确定单元,用于根据相对位置和测距信标的绝对位置计算得到终端的绝对位置。
在其中一个实施例中,上述的定位模块还用于当终端位于室外区域时,则通过卫星对终端进行定位。
在其中一个实施例中,测距信标的绝对位置是通过内引法和外引法计算得到的。
在其中一个实施例中,上述定位装置还包括:
参考点定位模块,用于在室外区域通过卫星精密定位至少两个参考点的位置;
引线模块,用于将至少两个参考点构成一条第一空间直线,并将所构成的空间直线内引到室内和室外过渡区域入口和室内;
第一激光测距模块,用于通过激光测距采集至少两个参考点与对应的第一测距信标的第一距离;
第一空间直线方程构建模块,用于根据两个参考点的位置构建第一空间直线方程;
第一测距信标绝对位置确定模块,用于根据第一空间直线方程和第一距离确定第一测距信标的绝对位置。
在其中一个实施例中,上述定位装置还包括:
第二空间直线方程构建模块,用于获取室内布设的测距信标所连接成的第二空间直线;
第三空间直线方程构建模块,用于在室外构建与第二空间直线平行的第三空间直线;
卫星定位模块,用于通过卫星精密定位获取室外的第三空间直线上各点的绝对位置;
第二激光测距模块,用于通过激光测距采集第二测距信标之间的距离信息;
第二测距信标绝对位置确定模块,用于根据第二空间直线和第三空间直线的平行关系、距离信息、第三空间直线上各点的绝对位置以及第一测距信标的绝对位置计算获取室内第二测距信标的绝对位置。
关于室内绝对位置确定装置的具体限定可以参见上文中对于室内绝对位置确定方法的限定,在此不再赘述。上述室内绝对位置确定装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,该计算机设备包括通过***总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种室内绝对位置确定方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,上述结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:接收定位请求,并对终端进行粗略定位;根据粗略定位结果确定终端的室内外情况,室内外情况包括终端位于室内区域、终端位于室内和室外的过渡区域以及终端位于室外区域;选择与室内外情况对应的定位方式,定位方式包括卫星定位和通过测距信标进行定位,且通过测距信标进行定位是通过测距信标的绝对位置进行定位,测距信标的绝对位置是预先根据卫星定位所确定的室外参考点的位置计算得到的;通过所选择的定位方式对终端进行定位。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时所涉及的通过所选择的定位方式对终端进行定位,包括:当终端位于室内和室外的过渡区域时,则获取预先计算的测距信标的绝对位置;通过测距信标对终端进行定位得到每个测距信标对应的相对位置;获取每个卫星对终端进行定位所得到的绝对位置;获取预先设置的权重矩阵,根据权重矩阵、每个测距信标对应的相对位置、测距信标的绝对位置和每个卫星对终端进行定位所得到的绝对位置计算得到终端的绝对位置。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时所涉及的通过所选择的定位方式对终端进行定位,包括:当终端位于室内区域时,则获取预先计算的测距信标的绝对位置;通过测距信标对终端进行定位得到相对位置;根据相对位置和测距信标的绝对位置计算得到终端的绝对位置。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时所涉及的通过所选择的定位方式对终端进行定位,包括:当终端位于室外区域时,则通过卫星对终端进行定位。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时所涉及的测距信标的绝对位置是通过内引法和外引法计算得到的。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时所涉及的内引法包括:在室外区域通过卫星精密定位至少两个参考点的位置;将至少两个参考点构成一条第一空间直线,并将所构成的空间直线内引到室内和室外过渡区域入口和室内;通过激光测距采集至少两个参考点与对应的第一测距信标的第一距离;根据两个参考点的位置构建第一空间直线方程;根据第一空间直线方程和第一距离确定第一测距信标的绝对位置。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时所涉及的外引法包括:获取室内布设的测距信标所连接成的第二空间直线;在室外构建与第二空间直线平行的第三空间直线;通过卫星精密定位获取室外的第三空间直线上各点的绝对位置;通过激光测距采集第二测距信标之间的距离信息;根据第二空间直线和第三空间直线的平行关系、距离信息、第三空间直线上各点的绝对位置以及第一测距信标的绝对位置计算获取室内第二测距信标的绝对位置。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:接收定位请求,并对终端进行粗略定位;根据粗略定位结果确定终端的室内外情况,室内外情况包括终端位于室内区域、终端位于室内和室外的过渡区域以及终端位于室外区域;选择与室内外情况对应的定位方式,定位方式包括卫星定位和通过测距信标进行定位,且通过测距信标进行定位是通过测距信标的绝对位置进行定位,测距信标的绝对位置是预先根据卫星定位所确定的室外参考点的位置计算得到的;通过所选择的定位方式对终端进行定位。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时所涉及的通过所选择的定位方式对终端进行定位,包括:当终端位于室内和室外的过渡区域时,则获取预先计算的测距信标的绝对位置;通过测距信标对终端进行定位得到每个测距信标对应的相对位置;获取每个卫星对终端进行定位所得到的绝对位置;获取预先设置的权重矩阵,根据权重矩阵、每个测距信标对应的相对位置、测距信标的绝对位置和每个卫星对终端进行定位所得到的绝对位置计算得到终端的绝对位置。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时所涉及的通过所选择的定位方式对终端进行定位,包括:当终端位于室内区域时,则获取预先计算的测距信标的绝对位置;通过测距信标对终端进行定位得到相对位置;根据相对位置和测距信标的绝对位置计算得到终端的绝对位置。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时所涉及的通过所选择的定位方式对终端进行定位,包括:当终端位于室外区域时,则通过卫星对终端进行定位。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时所涉及的测距信标的绝对位置是通过内引法和外引法计算得到的。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时所涉及的内引法包括:在室外区域通过卫星精密定位至少两个参考点的位置;将至少两个参考点构成一条第一空间直线,并将所构成的空间直线内引到室内和室外过渡区域入口和室内;通过激光测距采集至少两个参考点与对应的第一测距信标的第一距离;根据两个参考点的位置构建第一空间直线方程;根据第一空间直线方程和第一距离确定第一测距信标的绝对位置。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时所涉及的外引法包括:获取室内布设的测距信标所连接成的第二空间直线;在室外构建与第二空间直线平行的第三空间直线;通过卫星精密定位获取室外的第三空间直线上各点的绝对位置;通过激光测距采集第二测距信标之间的距离信息;根据第二空间直线和第三空间直线的平行关系、距离信息、第三空间直线上各点的绝对位置以及第一测距信标的绝对位置计算获取室内第二测距信标的绝对位置。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种室内绝对位置确定方法,其特征在于,所述方法包括:
接收定位请求,并对所述终端进行粗略定位;
根据粗略定位结果确定所述终端的室内外情况,所述室内外情况包括终端位于室内区域、所述终端位于室内和室外的过渡区域以及所述终端位于室外区域;
选择与所述室内外情况对应的定位方式,所述定位方式包括卫星定位和通过测距信标进行定位,且通过测距信标进行定位是通过所述测距信标的绝对位置进行定位,所述测距信标的绝对位置是预先根据卫星定位所确定的室外参考点的位置计算得到的;
通过所选择的定位方式对所述终端进行定位。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过所选择的定位方式对所述终端进行定位,包括:
当所述终端位于室内和室外的过渡区域时,则获取预先计算的测距信标的绝对位置;
通过所述测距信标对所述终端进行定位得到每个测距信标对应的相对位置;
获取每个所述卫星对所述终端进行定位所得到的绝对位置;
获取预先设置的权重矩阵,根据所述权重矩阵、每个测距信标对应的相对位置、所述测距信标的绝对位置和每个所述卫星对所述终端进行定位所得到的绝对位置计算得到终端的绝对位置。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过所选择的定位方式对所述终端进行定位,包括:
当所述终端位于室内区域时,则获取预先计算的测距信标的绝对位置;
通过所述测距信标对所述终端进行定位得到相对位置;
根据所述相对位置和所述测距信标的绝对位置计算得到终端的绝对位置。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过所选择的定位方式对所述终端进行定位,包括:
当所述终端位于室外区域时,则通过卫星对所述终端进行定位。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法,其特征在于,所述测距信标的绝对位置是通过内引法和外引法计算得到的。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述内引法包括:
在室外区域通过卫星精密定位至少两个参考点的位置;
将所述至少两个参考点构成一条第一空间直线,并将所构成的空间直线内引到室内和室外过渡区域入口和室内;
通过激光测距采集所述至少两个参考点与对应的第一测距信标的第一距离;
根据所述两个参考点的位置构建第一空间直线方程;
根据所述第一空间直线方程和所述第一距离确定所述第一测距信标的绝对位置。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述外引法包括:
获取室内布设的测距信标所连接成的第二空间直线;
在室外构建与所述第二空间直线平行的第三空间直线;
通过卫星精密定位获取室外的第三空间直线上各点的绝对位置;
通过激光测距采集第二测距信标之间的距离信息;
根据所述第二空间直线和所述第三空间直线的平行关系、距离信息、第三空间直线上各点的绝对位置以及所述第一测距信标的绝对位置计算获取室内第二测距信标的绝对位置。
8.一种室内绝对位置确定方法,其特征在于,所述装置包括:
接收模块,用于接收定位请求,并对所述终端进行粗略定位;
室内外情况确定模块,用于根据粗略定位结果确定所述终端的室内外情况,所述室内外情况包括终端位于室内区域、所述终端位于室内和室外的过渡区域以及所述终端位于室外区域;
定位方式确定模块,用于选择与所述室内外情况对应的定位方式,所述定位方式包括卫星定位和通过测距信标进行定位,且通过测距信标进行定位是通过所述测距信标的绝对位置进行定位,所述测距信标的绝对位置是预先根据卫星定位所确定的室外参考点的位置计算得到的;
定位模块,用于通过所选择的定位方式对所述终端进行定位。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113267193A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-17 | 苏州触达信息技术有限公司 | 基于超声信标的室内精确定位组网***及方法 |
CN113419264A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-21 | 杭州电子科技大学 | 一种高精度室内外定位***及室内外定位与过渡方法 |
CN113784291A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-12-10 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 基于网关的电力人员定位方法、装置、网关设备和介质 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120087212A1 (en) * | 2010-10-08 | 2012-04-12 | Harry Vartanian | Apparatus and method for providing indoor location or position determination of object devices using building information and/or powerlines |
CN102645666A (zh) * | 2012-05-11 | 2012-08-22 | 常熟南师大发展研究院有限公司 | Uwb与gps室内外定位切换方法 |
US20150098442A1 (en) * | 2013-10-04 | 2015-04-09 | Blackberry Limited | METHOD AND APPARATUS TO CORRECT INDOOR POSITIONING BY UTILIZING Wi-Fi HANDOVERS |
CN104849740A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-08-19 | 福州大学 | 集成卫星导航与蓝牙技术的室内外无缝定位***及其方法 |
CN109282811A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-29 | 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 | Uwb与智能手机互联的室内外定位***与方法 |
CN109283565A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-29 | 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 | 基于uwb融合gps与惯性导航的室内外定位***及方法 |
CN109429330A (zh) * | 2017-07-03 | 2019-03-05 | ***通信集团安徽有限公司 | 室内定位方法、装置、设备和介质 |
CN110174640A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-27 | 上海物联网有限公司 | 一种智能切换的室内外无缝定位*** |
-
2020
- 2020-06-04 CN CN202010500215.5A patent/CN111818459B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120087212A1 (en) * | 2010-10-08 | 2012-04-12 | Harry Vartanian | Apparatus and method for providing indoor location or position determination of object devices using building information and/or powerlines |
CN102645666A (zh) * | 2012-05-11 | 2012-08-22 | 常熟南师大发展研究院有限公司 | Uwb与gps室内外定位切换方法 |
US20150098442A1 (en) * | 2013-10-04 | 2015-04-09 | Blackberry Limited | METHOD AND APPARATUS TO CORRECT INDOOR POSITIONING BY UTILIZING Wi-Fi HANDOVERS |
CN104849740A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-08-19 | 福州大学 | 集成卫星导航与蓝牙技术的室内外无缝定位***及其方法 |
CN109429330A (zh) * | 2017-07-03 | 2019-03-05 | ***通信集团安徽有限公司 | 室内定位方法、装置、设备和介质 |
CN109282811A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-29 | 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 | Uwb与智能手机互联的室内外定位***与方法 |
CN109283565A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-01-29 | 国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 | 基于uwb融合gps与惯性导航的室内外定位***及方法 |
CN110174640A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-27 | 上海物联网有限公司 | 一种智能切换的室内外无缝定位*** |
Non-Patent Citations (7)
Title |
---|
JUSHANG SHEN等: "On the Reliable Localization of WiFi Access Points", 《IEEE ACCESS》 * |
SAHIL ANANG KHARIDIA等: "HILL:A Hybrid Indoor Localization Scheme", 《2014 10TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON MOBILE AD-HOC AND SENSOR NETWORKS》 * |
孙子砚: "大型场馆室内外无缝定位技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 * |
焦萌: "基于北斗与泛在无线网络的室内外协同定位技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 * |
王敬贤: "基于智能手机的行人无缝导航定位***研究与实现", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技II辑》 * |
蔡劲等: "GNSS_地磁组合的室内外无缝定位平滑过渡方法", 《测绘通报》 * |
郭凯旋: "基于智能手机的室内外无缝定位智能选择算法研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113267193A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-17 | 苏州触达信息技术有限公司 | 基于超声信标的室内精确定位组网***及方法 |
CN113267193B (zh) * | 2021-05-27 | 2024-05-14 | 苏州触达信息技术有限公司 | 基于超声信标的室内精确定位组网方法 |
CN113419264A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-21 | 杭州电子科技大学 | 一种高精度室内外定位***及室内外定位与过渡方法 |
CN113784291A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-12-10 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 基于网关的电力人员定位方法、装置、网关设备和介质 |
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