室内定位

摘要： 随着IEEE 802.11-2016协议(也称为802.11mc)的精确时间测量(FTM)定位解决方案的引入,通过RTT往返时间来进行测距并进行定位的技术路线正在得到重视.目前提出的基于FTM的测距方案测距精度在视线环境下通常具有1~2 m的偏移误差,由于在802.11mc中,噪音不具备高斯性,精度的进一步提升存在着较大困难,进而导致定位精度达不到米级.本文选用了成本仅在数百元量级的市场设备搭建室内定位系统,提出了一种新的单目标网络定位方案——基于极大似然估计与核密度估计的可扩展贝叶斯定位算法(MLKB).该算法首先利用核密度估计法对测距数据集进行预处理,再对室内AP测距结果小于10 m的数据进行线性拟合,将拟合后的测距结果代入基于紧邻AP策略的线性最小二乘法作为粗定位结果,定义基于极大似然估计的目标函数,最后利用贝叶斯算法迭代得到最终的预测位置.本文基于Wi-Fi FTM Linux Tool开源工具实现了FTM测距、定位模块并验证了其精度.通过在室内视线环境和非视线环境下进行实验,结果表明在室内LOS环境下,MLKB算法可达到最高62%的米级定位精度,在强NLOS环境下可达到41%的米级定位精度,相比朴素贝叶斯算法在LOS和强NLOS环境下的米级精度分别提高43%和17%.在仅使用4个AP协同室内单目标定位的条件下,同近年先进研究成果运用的定位算法相比,MLKB算法在不同环境下具有良好的泛化能力,总平均定位精度能达到1.5 m以内,平均米级定位精度数据占比达到了45%,定位效果均优于各种常见的定位算法.

摘要： 基于Wi-Fi指纹定位方法在大规模实际应用中存在设备多样性问题,定位精度受到极大影响。提出了一种设备无关的Wi-Fi指纹室内定位模型DeviceTransfer。该模型基于深度学习的域自适应理论,把智能手机的设备类型作为域,通过对抗训练来提取任务相关而设备无关的Wi-Fi数据特征,并把学习到的源域位置信息迁移到目标域上。采用预训练和联合训练来提高模型训练的稳定性并加快收敛。在教学楼和商场2个真实场景中,使用4台不同型号的智能手机验证模型的性能。实验结果表明,DeviceTransfer能够有效提取设备无关的Wi-Fi数据特征。只使用一台手机在参考点采集Wi-Fi指纹,使用其他型号手机在线定位也能获得较高的定位精度,降低了定位成本。

摘要： 为解决基于WIFI的指纹定位中,离线阶段指纹数据集的收集需要大量时间成本的问题,提出基于拉普拉斯图与半监督模型的指纹数据库自动构建系统。首先,为了通过提高样本特征维度的方式来避免模型的欠拟合,首先采用拉普拉斯图的方法提升指纹数据集的特征,然后使用适用于稀疏样本训练的模型-条件变分自编码器进行训练,扩充指纹数据集。通过对原始指纹库和新指纹库的定位精度进行对比实验,验证了解决方案,虚拟数据集的平均定位精度比使用原始数据库高出28.8%。

摘要： 针对WKNN算法中未知节点的定位中邻近参考点参数固定、定位不灵活且误差较大的问题,提出了基于RSSI的加权近邻改进算法。首先对RSSI值进行高斯滤波处理,通过FCM聚类确定未知节点所属类别,采用隶属度阈值对聚类结果进行修正。然后根据FCM的聚类子样本数设定WKNN算法的近邻值,实现了WKNN算法的自适应计算。实验结果表明,该方法的定位精度明显好于KNN和WKNN的定位算法,其平均误差不超过0.36 m。

摘要： 室内定位中行人航迹推算(PDR)方法是最便捷的定位方法之一,其缺点是随着移动距离的增加累积误差会越来越大。利用蓝牙峰值纠正算法能有效降低PDR的累积误差,但蓝牙信号在多蓝牙基站中存在伪峰、错峰的问题,针对上述问题提出了基于PDR的蓝牙峰值检测方法。首先,根据PDR位置估计信息和蓝牙分布信息计算预测概率,筛选前进方向最接近的蓝牙,减少错峰;其次,根据信号的变化计算自适应阈值输出开关信号寻找波峰以检测真实峰值,减少伪峰;最后采用改进的蓝牙峰值纠正算法对PDR位置估计进行纠正。实验结果表明,在安卓智能手机上,峰值检测正确率可达到82.1%,与传统滑动窗峰值检测法相比能有效地减少伪峰和错峰的干扰,降低PDR的累积误差。

摘要： 随着室内定位需求的不断提高,室内定位精度的提高成为目前研究的热点,单一传感器定位技术在复杂的室内环境中定位误差较大、精度较低。针对上述问题提出了一种基于UWB和IMU融合的室内定位方法。该方法首先利用卡尔曼滤波算法对UWB定位技术的伪距信息进行非视距误差的处理,利用最小二乘法解算出位置信息,进而与IMU定位系统解算出来的位置进行松耦合,将UWB定位信息作为量测方程,IMU定位信息作为系统方程最终得到松耦合之后的定位结果。通过仿真实验表明,上述方法可以有效地抑制UWB非视距误差和IMU累积误差对定位精度的影响,提高室内定位的精度。

摘要： 针对最大相关熵卡尔曼滤波(MCKF)难以处理室内组合定位系统中非高斯噪声的问题,提出了一种基于改进最大相关熵卡尔曼滤波(I-MCKF)融合方法的UWB/IMU室内组合定位算法。首先,利用新息对观测噪声协方差矩阵进行动态修正,以解决MCKF在被多种噪声干扰时难以准确估计观测噪声协方差矩阵的问题。然后,将修正后的观测噪声协方差矩阵引入MCKF中,以改善MCKF处理非高斯噪声的性能。最后,构建了基于I-MCKF的UWB/IMU室内组合定位算法,以实现室内高精度实时定位。室内动态定位实验的结果表明:基于I-MCKF的组合定位算法可有效抑制室内复杂环境与误差累积对定位结果的影响,相较于MCKF组合定位算法具有更高的定位精度。

摘要： 针对里程计、惯性测量单元和激光雷达三种传感器融合定位过程中,存在累积误差大、跟踪目标易丢失的缺点,提出了一种基于超宽带、惯性测量单元、里程计和激光雷达多传感器融合的室内定位方法。该方法先将超宽带数据进行滤波,降低其漂移误差,再由超宽带提供初始绝对坐标并进行定位纠偏,降低了里程计的累积误差。实验表明,相较于原三种传感器融合的定位方法,该方法可以有效提高室内移动机器人的定位精度,将定位误差降低8%,节约位姿初始化时间80s。

摘要： 本文结合城市轨道交通的空间环境以及所面向的用户群体,从定位需求、定位方案等方面进行室内定位技术分析对比,阐述了基于UWB的室内定位技术部署方案。

摘要： 伪卫星具有发射与天上卫星相同信号的能力,可以作为GNSS(Global Navigation Satellite System)信号遮挡环境下稳定可靠的定位信号源,使得基于现有终端硬件条件实现室外内连续高精度定位成为可能,因此逐渐成为室内定位领域的研究热点.本文提出了一种基于同源多通道伪卫星的指纹库匹配定位方法,利用顾及位置信息的变分自编码网络(Variational Auto-Encoder,VAE)学习伪卫星载波相位信息在隐含空间下的概率分布特征,建立伪卫星观测数据隐含特征与室内位置间的映射关系,进而实现GNSS拒止环境下的指纹匹配定位.针对指纹定位结果波动大的问题,本文提出一种粒子滤波融合处理方法,提高了定位系统的稳定性和定位精度.本文在试验环境以及机场环境下,通过大量试验验证了该定位算法在动态和静态下的定位性能,并与常用的基于指纹库匹配的定位方法进行了比较.结果表明,在室内试验环境下,动态平均定位精度为0.39 m,95%的定位误差小于0.85 m,在真实机场环境下,动态平均定位精度为0.75 m,最大定位误差为1.69 m,92%的定位误差小于1 m,验证了算法的有效性.

摘要： 无人机以其体积小、操作方便、机动灵活而著称,在军事和民用领域得到了广泛的应用.在室外,无人机依靠GPS定位技术可以很好地获得定位信息.然而,在室内环境下,建筑物中的钢筋混凝土结构容易屏蔽室内卫星信号,GPS容易受到干扰,信号弱且不稳定,使其无法提供有效的实时准确的定位信息,极大地限制了无人机在室内环境下的应用.然而,最近几年,越来越多的无人机被用于室内反恐调查、室内救援等诸多室内场景,无人机室内定位精度提高的需求越来越重要.因此,无人机室内定位技术成为研究的热点.无人机室内定位是一个多方面的综述,也是目前自主机器人和空中技术领域的研究人员重点关注的课题之一.

摘要： 针对GPS无法使用,在无外部基础设施可依赖的环境下的行人室内定位的需求,提出了一种基于MEMS-IMU的捷联惯导解算算法.该算法基于IEZ(INS-EKF-ZUPT)框架,引入零速修正(Zero-Velocity Update,ZUPT)算法判定零速状态,利用扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)进行状态误差估计,以修正惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)的解算结果.设计了基于MEMS-IMU的室内定位系统,通过MEMS-IMU采集行人的加速度、角速度等信息,提供给STM32单片机进行定位结果的解算,并通过4G通信模块传送到服务器端进行显示.将该系统捷联在消防靴上进行了有效性验证.

摘要： 近年来,中国移动推出的LBS产品大多使用基站或GPS定位技术,无法有效满足室内定位的需求.该文章提出了一种基于AP RSSI特征向量相似度匹配的多尺度Wi-Fi定位方法,可在提供较高精度室内定位的同时节约成本.该方法首先通过智能手机收集所处位置上所有可探知AP的接收信号强度指示符(RSSI),并生成一个与该位置对应的AP RSSI特征向量,由于每一个位置上可探知AP的数量都是事先未知的,因此每一个APRSSI特征向量中所包含的特征数都可能是不同的;随后设计了一种基于AP RSSI特征向量相似度匹配算法,依托相似度度量和距离度量这两个指标将新地点的AP RSSI特征向量与事先标记地点的AP RSSI特征向量进行匹配,从而达到定位的目的;最后基于Android实验环境讨论,结果表明该文章提出的多尺度Wi-Fi定位方法,在不需要额外设备及能耗开销的前提下,在各个尺度提供准确度90％以上的室内定位服务.

摘要： 随着室内定位技术的快速发展和公众日益增加的潜在需求,结合当前室内定位技术的发展与应用现状,调研国内外各成熟室内定位公司定位系统建设与应用模式,从室内定位关键技术、定位环境部署到示范系统建立等技术角度开展地图、部署、定位到系统的深入研究,形成符合不同定位场景和不同定位需求快捷实用的构建室内定位导航服务系统的综合解决方案,并建立示范应用系统验证该方案的有效性,力求拓展研究深层面的智慧位置服务.

摘要： 室内定位市场规模庞大,蓝牙定位方案在众多室内定位技术中应用最为广泛.但是蓝牙定位方案存在安装难、维护难、易被盗用三个难题,使得业界尚无公司具备规模建设蓝牙室内定位网络的能力.分析了基于蓝牙技术的iBeacon定位方案,首次提出了基于移动通信网络的蓝牙室内定位系统.与现有蓝牙定位方案相比,其具备安装易、维护易以及无法盗用的三大优势.同时,本论文还介绍了蓝牙室分天线结构,并详细阐达了其上下行定位.广告信息推送和链路损耗检测工作原理.最后,本论文讨论了运营商蓝牙定位网络的商业模式.

摘要： 随着中国人口老龄化以及阿兹海默症在老年群体中的越来越高的发病率,针对养老院中的失智老人的行为模式的研究与探讨变得日益重要.本研究旨在运用UWB室内定位技术,获取南京市雨花台区某养老院某楼层的失智老人在公空空间中的行为样本数据,并将数据进行深度挖掘以及定量化与可视化的呈现,结合活动轨迹分布规律、行为时序变化、空间停驻时间比与热度图分析出患者老人的潜在行为模式,并最终反馈到养老院中现存的空间矛盾与潜在问题之上.本文对养老院建筑中的空间设计方面与医护领域的相关研究也有一定借鉴价值.

摘要： 指纹数据库质量影响着室内定位的精度,卡尔曼滤波通过平衡实测值与状态值可构建高质量指纹数据库,但其初始参数的选取影响滤波效果.通过分析RSSI信号的波动性,利用均值滤波后的RSSI方差设置阈值,提出一种基于自适应方差的卡尔曼滤波建库方法.当原始RSSI超过阈值时,剔除RSSI实测值中偏离均值最大的RSSI并进行新一轮循环直至小于阈值.实验表明,基于自适应方差的卡尔曼滤波相对于高斯滤波,可将定位精度提高15％,同时最大定位误差控制在1.8m以内.

摘要： 随着5G通信技术的发展,TDD制式发展迅猛.而传统基于FDD制式的闭环跟踪方法已无法满足室内定位的需要.针对上述问题,本文提出了一种对时分码分正交频分复用(Time&Code Division-Orthogonal Frequency Division Multiplexing,TC-OFDM)信号间歇跟踪的开环跟踪方法.仿真和实验结果表明,该算法可使TC-OFDM定位接收机以在较小的占空比下稳定跟踪信号,实现更好的跟踪精度性能.

摘要： 针对室内未知环境下的机器人定位导航问题,研究了一种基于单目视觉惯性里程计的机器人定位算法.该算法将采集到的视觉数据和惯性测量单元数据进行紧耦合处理,交给后端构建最小二乘问题,用于求解位姿估计得到实时的运动轨迹.在后端位姿估计方法中,引入信赖域优化算法,该算法具有强收敛性和稳定性.最后利用公开数据集与传统方法对比进行实验,评价了算法的实时性和定位精度,实验结果表明该算法具有更高的准确性和实时性.

摘要： 针对室内未知环境下的机器人定位导航问题,研究了一种基于单目视觉惯性里程计的机器人定位算法.该算法将采集到的视觉数据和惯性测量单元数据进行紧耦合处理,交给后端构建最小二乘问题,用于求解位姿估计得到实时的运动轨迹.在后端位姿估计方法中,引入信赖域优化算法,该算法具有强收敛性和稳定性.最后利用公开数据集与传统方法对比进行实验,评价了算法的实时性和定位精度,实验结果表明该算法具有更高的准确性和实时性.

摘要： 本发明公开了一种GPS室内定位系统和基于GPS室内定位系统的室内定位方法。所述系统包括室外GPS接收装置（1）、GPS信号调制解调装置（2）、无线通信装置（4）、多个天线装置（3）、移动终端（5）。所述室外GPS接收装置（1）用于接收室外GPS信号，测量室外伪距观测量d、卫星位置数据S。所述GPS信号调制解调装置（2）用于对该GPS信号进行解调及调制，得到多个GPS射频信号。所述多个天线装置（3）分别用于接收及转发与之对应的GPS射频信号。所述移动终端（5）用于接收GPS射频信号以测量室内伪距观测量D，以及用于接收室外伪距观测量d、卫星的位置数据S、多个天线装置（3）的位置数据K，并结合上述室内伪距观测量D计算定位数据，以实现室内定位。

摘要： 本发明提供了一种室内定位方法、室内定位服务器和室内定位系统，在数据采集阶段：接收移动终端采集并上报的wifi信息和位置上下文信息；将接收到的wifi信息和位置上下文信息形成映射关系存储于位置上下文映射数据库；在位置查询阶段：当接收到请求定位的移动终端发送的wifi信息时，查询位置上下文映射数据库，确定与所述请求定位的移动终端发送的wifi信息匹配的位置上下文信息；将确定的位置上下文信息返回给所述请求定位的移动终端。本发明无需进行大量的专业室内数据测量和人工的信号采集，也不再依赖于AP硬件的部署，从而节约了前期数据库的构造成本。

摘要： 本发明提供了一种室内定位方法、室内导航方法以及室内定位导航系统，涉及可见光通信技术领域。该室内定位方法包括：响应于初步定位到室内环境对应的坐标，获取所述室内环境对应的环境配置数据；获取所述室内环境中的光源强度信息；根据所述光源强度信息以及所述环境配置数据确定当前室内位置坐标。本发明实施例的技术方案能够根据室内环境中的光源强度信息确定当前位置坐标以完成精确导航，定位精度高，计算算法简单，工作效率高，提升用户的使用体验。

摘要： 一种室内定位装置、采用该室内定位装置的室内定位灯具及室内定位系统，所述室内定位装置包括定位服务器、定位终端及定位节点单元。所述定位节点单元与所述定位服务器通信连接并包括电子标签及通信模块。所述电子标签设于室内的预定位置且所述电子标签所处的位置信息预先存储至所述电子标签。所述通信模块与所述电子标签及所述定位服务器通信连接。所述定位终端读取所述电子标签的位置信息并通过所述通信模块传输至所述定位服务器，获得室内定位，从而满足室内定位的需求。

摘要： 本发明公开了一种GPS室内定位系统和基于GPS室内定位系统的室内定位方法。所述系统包括室外GPS接收装置（1）、GPS信号调制解调装置（2）、无线通信装置（4）、多个天线装置（3）、移动终端（5）。所述室外GPS接收装置（1）用于接收室外GPS信号，测量室外伪距观测量d、卫星位置数据S。所述GPS信号调制解调装置（2）用于对该GPS信号进行解调及调制，得到多个GPS射频信号。所述多个天线装置（3）分别用于接收及转发与之对应的GPS射频信号。所述移动终端（5）用于接收GPS射频信号以测量室内伪距观测量D，以及用于接收室外伪距观测量d、卫星的位置数据S、多个天线装置（3）的位置数据K，并结合上述室内伪距观测量D计算定位数据，以实现室内定位。

摘要： 本发明提供了一种室内定位方法、室内定位服务器和室内定位系统，在数据采集阶段：接收移动终端采集并上报的wifi信息和位置上下文信息；将接收到的wifi信息和位置上下文信息形成映射关系存储于位置上下文映射数据库；在位置查询阶段：当接收到请求定位的移动终端发送的wifi信息时，查询位置上下文映射数据库，确定与所述请求定位的移动终端发送的wifi信息匹配的位置上下文信息；将确定的位置上下文信息返回给所述请求定位的移动终端。本发明无需进行大量的专业室内数据测量和人工的信号采集，也不再依赖于AP硬件的部署，从而节约了前期数据库的构造成本。

摘要： 本发明提供了一种室内定位方法、室内导航方法以及室内定位导航系统，涉及可见光通信技术领域。该室内定位方法包括：响应于初步定位到室内环境对应的坐标，获取所述室内环境对应的环境配置数据；获取所述室内环境中的光源强度信息；根据所述光源强度信息以及所述环境配置数据确定当前室内位置坐标。本发明实施例的技术方案能够根据室内环境中的光源强度信息确定当前位置坐标以完成精确导航，定位精度高，计算算法简单，工作效率高，提升用户的使用体验。

摘要： 本发明公开了一种室内定位方法、室内定位系统及定位设备，室内定位方法包括以下步骤：控制定位天线进行转动以改变定位天线的极化方向；通过极化方向可变的定位天线接收定位标签发送的电磁脉冲信号，以获得多个定位信号；计算每个定位信号的信噪比；根据每个定位信号的信噪比确定定位标签的定位信息。由此，通过本申请的室内定位方法，可以实时调整定位天线的极化方向，从而可以接收到定位标签发送的各种极化方向的电磁脉冲信号，进而可以获得多个定位信号，并且可以通过计算每个定位信号的信噪比来选择定位信号的信噪比强度较高的定位结果作为最终定位信息，从而可以避免定位误差，可以提高定位的准确性，还可以提高定位的效率。

摘要： 本发明提供了一种室内定位方法、第一定位服务器及室内定位系统，该方法包括：获取室内的皮基站上传的导频信号和楼层数；基于压缩感知的改进StOMP算法对导频信号进行重构，并基于改进的波束赋形的MUSIC算法对导频信号进行角度估计，以确定导频信号的到达时间差和到达角；将楼层数、到达时间差和到达角发送到第二定位服务器，以对目标终端进行融合定位；其中，改进StOMP算法在迭代时根据门限值筛选信道矩阵中的奇异值；改进的波束赋形算法中费雪信息损失表达式的块对角转向矩阵由入射角和非直射径引起的附加角度误差确定。通过改进分段正交匹配追踪算法和波束赋形算法，能够使计算得到的到达时间差和到达角更为精准，从而提高对目标终端定位的定位精度。

摘要： 本发明公开一种用于室内定位的方法、基站、定位标签及室内定位系统。所述方法包括：在空中接口上，接收主基站或者中继基站发送的系统同步消息；根据接收到的所述系统同步消息中的转发信息及所述系统同步消息的接收时间，确定当前时隙及当前子时隙；根据所述当前时隙及所述当前子时隙，进行系统时间同步；更新所述系统同步消息中的所述转发信息；以及在所述当前子时隙的下一个子时隙，向定位标签发送更新后的所述系统同步消息。根据本发明的用于室内定位的方法，将空中接口的每一帧划分成多个时隙并预先对每个时隙的功能进行统一分配，能够避免信号随机发送时产生的物理层冲突问题，同时可将系统节点的时间归一到主基站时间。