一种针对行人的高精度抗干扰室内定位方法
专利汇可以提供一种针对行人的高精度抗干扰室内定位方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及种针对行人的高 精度 抗干扰室内 定位 方法，包括以下步骤：行人佩戴一个 电子 标签，标签以超宽带方式与部署的已知坐标的基站通信，计算 信号 飞行时间完成测距功能；通过行人佩戴的电子标签进行行人导航定位 算法 ；在标签与基站测距的同时，将行人导航定位算法的结果上传到 服务器 ；服务器汇总所有基站的测距与导航定位信息；服务器根据测距信息，使用最小二乘法完成超宽带定位；服务器判断超宽带定位结果精度，在精度高时，为行人导航算法提供校正数据，以提供行人导航算法精度，当超宽带定位精度较低时，使用加权平均算法融合行人导航算法提高定位精度。本发明能够规避两种定位算法的 缺陷 ，从而实现在各种极端环境下的高精度室内定位。，下面是一种针对行人的高精度抗干扰室内定位方法专利的具体信息内容。
1.一种针对行人的高精度抗干扰室内定位方法，其特征在于：以超宽带通信作为无线通信方式，根据超宽带通信的特性计算无线信号飞行时间进行精准测距，使用最小二乘法定位算法完成高精度定位功能，再融合行人导航定位算法，最终实现在复杂极端环境中的高精度室内定位，包括以下步骤：
1)行人佩戴一个电子标签，标签以超宽带方式与部署的已知坐标的基站通信，计算信号飞行时间完成测距功能；
2)通过行人佩戴的电子标签进行行人导航定位算法；
3)在标签与基站测距的同时，将行人导航定位算法的结果上传到服务器；
4)服务器汇总所有基站的测距与导航定位信息；
5)服务器根据测距信息，使用最小二乘法完成超宽带定位；
6)服务器判断超宽带定位结果精度，在精度高时，为行人导航算法提供校正数据，以提供行人导航算法精度，当超宽带定位精度较低时，使用加权平均算法融合行人导航算法提高定位精度。
2.根据权利要求1所述的针对行人的高精度抗干扰室内定位方法，其特征在于：在步骤
1)中，通过计算信号飞行时间完成标签与基站的测距，然后在步骤5)中，使用最小二乘法完成超宽带定位为：
其中，(xi,yi)表示第i个信标节点的坐标，di表示标签与第i个信标节点之间的距离；
存在n个方程，将前n-1个方程分别与第n个方程做差，得到n-1个新的方程，将新的方程用矩阵表示为：
式3简化为：
AX＝b (3)
其中：
服务器根据矩阵A的值，判断基于超宽带算法的定位精度。
3.根据权利要求1所述的针对行人的高精度抗干扰室内定位方法，其特征在于：步骤6)的定位结果通过加权平均算法计算：
P＝w1PU+w2*Pp (5)
其中，P表示最终的定位结果，PU表示基于超宽带定位得到的结果，Pp表示通过行人定位导航算法得到的结果，w1与w2为相应的权重，并且，w1+w2＝1。
4.根据权利要求1所述的针对行人的高精度抗干扰室内定位方法，其特征在于：步骤6)中，服务器判断超宽带定位结果精度为：
当矩阵A的值为非奇异矩阵时，基于超宽带的定位算法精度较高，直接使用该结果作为输出，相应地公式(5)中的权重w1为1，w2为0，同时，该结果为行人导航算法提供定位结果以矫正步长与方向参数；
当矩阵A的值为非[0,0]的奇异矩阵时，基于超宽带的定位算法精度下降，此时使用加权平均算法融合行人导航算法以提高精度，公式(5)中的权重w1为0.5，w2为0.5；
当矩阵A的值为[0,0]时，基于超宽带的定位算法无法完成定位，直接使用行人导航算法作为输出，即公式5中的权重w1为0，w2为1。
5.根据权利要求3所述的高精度抗干扰室内定位方法，其特征在于：当矩阵A的值为非奇异矩阵时，则基于超宽带的定位算法能够得到高精度定位结果，该定位结果能够计算得到行人的行走距离，再除以步数，就能够得到行人真实的步长，然后可以修正行人定位导航算法中的步长计算参数，其公式为：
L＝a*f+b*v+c (6)
其中，L为步长，a、b、c分别为待校正的参数，f为步行频率，v表示每一步的加速度变化值。
6.根据权利要求3所述的针对行人的高精度抗干扰室内定位方法，其特征在于：当矩阵A的值为非奇异矩阵时，基于超宽带的定位算法能够得到高精度定位记过，该定位结果能够准确的计算行人行走方向，标签根据方向调整行人导航算法的行走方向；
行人的行走方向与标签的姿态相关，即基于三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁力计计算得到的航向角相关；
行人行走方向与航向角的关系为：
Heading＝bias+θ (7)
其中，heading表示行人行走方向，θ表示标签航向角，bias表示二者之间的偏移。
一种针对行人的高精度抗干扰室内定位方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
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