本技術(shù)涉及室內(nèi)定位，尤其涉及一種位置指紋定位方法、裝置、設(shè)備和計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、移動(dòng)定位是指通過(guò)特定的定位技術(shù)來(lái)獲取移動(dòng)手機(jī)或終端用戶(hù)的位置信息(經(jīng)緯度坐標(biāo))，在電子地圖上標(biāo)出被定位對(duì)象的位置的技術(shù)或服務(wù)，定位系統(tǒng)服務(wù)器端位于運(yùn)營(yíng)商核心網(wǎng)，客戶(hù)端面向智能手機(jī)用戶(hù)，支持4g、5g網(wǎng)絡(luò)，廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)，協(xié)調(diào)系統(tǒng)等。

2、其中，移動(dòng)定位技術(shù)包括指紋室內(nèi)定位技術(shù)和行人航位推算技術(shù)，指紋室內(nèi)定位技術(shù)是基于獲取終端上報(bào)的通信數(shù)據(jù)；根據(jù)建筑物的柵格、主鄰區(qū)組合和指紋信息之間的第一對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及通信數(shù)據(jù)對(duì)終端進(jìn)行室內(nèi)定位；行人航位推算技術(shù)可以對(duì)用戶(hù)行走時(shí)的狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算，得到該用戶(hù)的行走方向和路程。

3、在現(xiàn)有技術(shù)中，指紋室內(nèi)定位技術(shù)通過(guò)建筑物的柵格、主鄰區(qū)組合和指紋信息之間的第一對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)進(jìn)行室內(nèi)定位，由于柵格的精度只能到米，只能進(jìn)行大致粗略的定位計(jì)算，柵格和柵格之間的間隙較大，導(dǎo)致定位精度較低，并且當(dāng)用戶(hù)處于移動(dòng)狀態(tài)時(shí)，累積定位誤差會(huì)逐漸增多；行人航位推算技術(shù)可以對(duì)用戶(hù)行走時(shí)的狀態(tài)計(jì)算行走方向和路程，但無(wú)法對(duì)用戶(hù)初始位置進(jìn)行定位，同時(shí)，無(wú)法消除用戶(hù)多次行走后產(chǎn)生的累計(jì)定位誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種位置指紋定位方法、裝置、設(shè)備和計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，用以當(dāng)前定位技術(shù)的定位精度較低以及無(wú)法消除用戶(hù)多次進(jìn)行定位后導(dǎo)致的累積定位誤差的缺陷。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種位置指紋定位方法，包括：

3、控制定位模塊對(duì)目標(biāo)用戶(hù)的當(dāng)前位置進(jìn)行定位，并將所述當(dāng)前位置確定為目標(biāo)用戶(hù)的初始位置，所述定位模塊包括：pdr定位模塊和卡爾曼定位模塊；

4、實(shí)時(shí)獲取所述目標(biāo)用戶(hù)的速度參數(shù)，并判斷所述速度參數(shù)是否大于預(yù)設(shè)速度參數(shù)，所述速度參數(shù)用于指示所述目標(biāo)用戶(hù)的移動(dòng)情況；

5、在所述速度參數(shù)大于所述預(yù)設(shè)速度參數(shù)時(shí)，根據(jù)所述pdr定位模塊和所述卡爾曼定位模塊，基于擴(kuò)展卡爾曼濾波算法分別確定所述目標(biāo)用戶(hù)的預(yù)測(cè)位置和觀(guān)測(cè)位置；

6、根據(jù)所述預(yù)測(cè)位置和所述觀(guān)測(cè)位置，確定所述目標(biāo)用戶(hù)的最終位置。

7、可選的，所述根據(jù)所述pdr定位模塊和所述卡爾曼定位模塊，基于擴(kuò)展卡爾曼濾波算法分別確定所述目標(biāo)用戶(hù)的預(yù)測(cè)位置和觀(guān)測(cè)位置，包括：

8、根據(jù)所述pdr定位模塊，確定所述目標(biāo)用戶(hù)的移動(dòng)參數(shù)，所述移動(dòng)參數(shù)用于指示所述目標(biāo)用戶(hù)由所述初始位置移動(dòng)至所述最終位置的過(guò)程中產(chǎn)生的參數(shù)信息；

9、根據(jù)所述移動(dòng)參數(shù)，控制所述pdr定位模塊對(duì)所述目標(biāo)用戶(hù)的位置進(jìn)行預(yù)測(cè)處理，得到所述目標(biāo)用戶(hù)的預(yù)測(cè)位置；

10、獲取與所述目標(biāo)用戶(hù)的預(yù)測(cè)位置對(duì)應(yīng)的目標(biāo)信號(hào)參數(shù)；

11、將所述目標(biāo)信號(hào)參數(shù)與指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中的信號(hào)參數(shù)進(jìn)行匹配處理，并根據(jù)匹配處理結(jié)果，確定所述目標(biāo)用戶(hù)的觀(guān)測(cè)位置。

12、可選的，所述控制所述pdr定位模塊對(duì)所述目標(biāo)用戶(hù)的位置進(jìn)行預(yù)測(cè)處理，包括：

13、采用如下公式對(duì)所述目標(biāo)用戶(hù)的位置進(jìn)行預(yù)測(cè)處理：

14、xk＝fk(xk-1)+wk-1

15、其中，xk為所述pdr定位模塊計(jì)算處理后得到的所述目標(biāo)用戶(hù)k時(shí)刻的位置信息；

16、fk(xk-1)為k-1時(shí)刻的狀態(tài)向量到k時(shí)刻狀態(tài)向量的非線(xiàn)性關(guān)系；

17、wk-1為k-1時(shí)刻系統(tǒng)輸入的高斯白噪聲；

18、所述將所述目標(biāo)信號(hào)參數(shù)與指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中的信號(hào)參數(shù)進(jìn)行匹配處理，包括：

19、采用如下公式對(duì)所述目標(biāo)信號(hào)參數(shù)與指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中的信號(hào)參數(shù)進(jìn)行匹配處理：

20、zk＝hk(xk)+vk

21、其中，zk為所述卡爾曼定位模塊計(jì)算處理后得到的所述目標(biāo)用戶(hù)k時(shí)刻的位置信息；

22、hk(xk)為k時(shí)刻所述指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)的位置信息；

23、vk為k時(shí)刻的觀(guān)測(cè)高斯分布白噪聲。

24、可選的，所述根據(jù)所述預(yù)測(cè)位置和所述觀(guān)測(cè)位置，確定所述目標(biāo)用戶(hù)的最終位置，包括：

25、對(duì)所述預(yù)測(cè)位置和所述觀(guān)測(cè)位置進(jìn)行更新處理；

26、根據(jù)更新處理的結(jié)果，確定當(dāng)前所述定位模塊的測(cè)量增益，所述測(cè)量增益用于指示所述預(yù)測(cè)位置與所述觀(guān)測(cè)位置互相補(bǔ)充修正；

27、根據(jù)所述測(cè)量增益，確定所述目標(biāo)用戶(hù)的最終位置。

28、可選的，所述根據(jù)所述測(cè)量增益，確定所述目標(biāo)用戶(hù)的最終位置，包括：

29、采用如下公式確定所述目標(biāo)用戶(hù)的最終位置：

30、

31、其中，為所述預(yù)測(cè)位置和所述觀(guān)測(cè)位置融合處理后得到的所述目標(biāo)用戶(hù)k時(shí)刻的位置信息；

32、為所述pdr定位模塊根據(jù)k-1時(shí)刻的位置信息得到的k時(shí)刻位置信息預(yù)測(cè)值；

33、kk為所述預(yù)測(cè)位置和所述觀(guān)測(cè)位置進(jìn)行融合處理的測(cè)量增益；

34、zk為所述卡爾曼定位模塊計(jì)算處理后得到的所述目標(biāo)用戶(hù)k時(shí)刻的位置信息；

35、為所述卡爾曼定位模塊根據(jù)k-1時(shí)刻的位置信息得到的k時(shí)刻位置信息預(yù)測(cè)值。

36、可選的，所述方法還包括：

37、在所述速度參數(shù)不大于所述預(yù)設(shè)速度參數(shù)時(shí)，按照預(yù)設(shè)周期獲取所述目標(biāo)用戶(hù)的位置信息；

38、根據(jù)所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)獲取的多個(gè)位置信息，確定多個(gè)所述目標(biāo)用戶(hù)的初始位置；

39、對(duì)多個(gè)初始位置進(jìn)行計(jì)算處理，得到新的位置信息，并將所述新的位置信息確定為所述目標(biāo)用戶(hù)的新的初始位置。

40、可選的，所述方法還包括：

41、在確定所述目標(biāo)用戶(hù)的最終位置之后，重新獲取所述目標(biāo)用戶(hù)的速度參數(shù)，并判斷所述速度參數(shù)是否大于所述預(yù)設(shè)速度參數(shù)；

42、在所述速度參數(shù)不大于所述預(yù)設(shè)速度參數(shù)時(shí)，將所述最終位置確定為對(duì)所述pdr定位模塊再次進(jìn)行定位時(shí)的所述初始位置，并按照所述預(yù)設(shè)周期對(duì)所述初始位置進(jìn)行更新。

43、第二方面，本技術(shù)提供一種位置指紋定位裝置，包括：

44、控制模塊，用于控制定位模塊對(duì)目標(biāo)用戶(hù)的當(dāng)前位置進(jìn)行定位，所述定位模塊包括：pdr定位模塊和卡爾曼定位模塊。

45、確定模塊，用于將所述當(dāng)前位置確定為目標(biāo)用戶(hù)的初始位置。

46、獲取模塊，用于實(shí)時(shí)獲取所述目標(biāo)用戶(hù)的速度參數(shù)，所述速度參數(shù)用于指示所述目標(biāo)用戶(hù)的移動(dòng)情況。

47、判斷模塊，用于判斷所述速度參數(shù)是否大于預(yù)設(shè)速度參數(shù)。

48、所述確定模塊，還用于在所述速度參數(shù)大于所述預(yù)設(shè)速度參數(shù)時(shí)，根據(jù)所述pdr定位模塊和所述卡爾曼定位模塊，基于擴(kuò)展卡爾曼濾波算法分別確定所述目標(biāo)用戶(hù)的預(yù)測(cè)位置和觀(guān)測(cè)位置。

49、所述確定模塊，還用于根據(jù)所述預(yù)測(cè)位置和所述觀(guān)測(cè)位置，確定所述目標(biāo)用戶(hù)的最終位置。

50、可選的，所述確定模塊，還用于根據(jù)所述pdr定位模塊，確定所述目標(biāo)用戶(hù)的移動(dòng)參數(shù)，所述移動(dòng)參數(shù)用于指示所述目標(biāo)用戶(hù)由所述初始位置移動(dòng)至所述最終位置的過(guò)程中產(chǎn)生的參數(shù)信息。

51、所述位置指紋定位裝置還包括：處理模塊。

52、所述處理模塊，用于根據(jù)所述移動(dòng)參數(shù)，控制所述pdr定位模塊對(duì)所述目標(biāo)用戶(hù)的位置進(jìn)行預(yù)測(cè)處理，得到所述目標(biāo)用戶(hù)的預(yù)測(cè)位置。

53、所述獲取模塊，還用于獲取與所述目標(biāo)用戶(hù)的預(yù)測(cè)位置對(duì)應(yīng)的目標(biāo)信號(hào)參數(shù)。

54、所述處理模塊，還用于將所述目標(biāo)信號(hào)參數(shù)與指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中的信號(hào)參數(shù)進(jìn)行匹配處理。

55、所述確定模塊，還用于根據(jù)匹配處理結(jié)果，確定所述目標(biāo)用戶(hù)的觀(guān)測(cè)位置。

56、可選的，所述處理模塊，還用于采用如下公式對(duì)所述目標(biāo)用戶(hù)的位置進(jìn)行預(yù)測(cè)處理：

57、xk＝fk(xk-1)+wk-1

58、其中，xk為所述pdr定位模塊計(jì)算處理后得到的所述目標(biāo)用戶(hù)k時(shí)刻的位置信息；

59、fk(xk-1)為k-1時(shí)刻的狀態(tài)向量到k時(shí)刻狀態(tài)向量的非線(xiàn)性關(guān)系；

60、wk-1為k-1時(shí)刻系統(tǒng)輸入的高斯白噪聲；

61、所述處理模塊，還用于采用如下公式對(duì)所述目標(biāo)信號(hào)參數(shù)與指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中的信號(hào)參數(shù)進(jìn)行匹配處理：

62、zk＝hk(xk)+vk

63、其中，zk為所述卡爾曼定位模塊計(jì)算處理后得到的所述目標(biāo)用戶(hù)k時(shí)刻的位置信息；

64、hk(xk)為k時(shí)刻所述指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)的位置信息；

65、vk為k時(shí)刻的觀(guān)測(cè)高斯分布白噪聲。

66、可選的，所述處理模塊，還用于對(duì)所述預(yù)測(cè)位置和所述觀(guān)測(cè)位置進(jìn)行更新處理。

67、所述確定模塊，還用于根據(jù)更新處理的結(jié)果，確定當(dāng)前所述定位模塊的測(cè)量增益，所述測(cè)量增益用于指示所述預(yù)測(cè)位置與所述觀(guān)測(cè)位置互相補(bǔ)充修正。

68、所述確定模塊，還用于根據(jù)所述測(cè)量增益，確定所述目標(biāo)用戶(hù)的最終位置。

69、可選的，所述確定模塊，還用于采用如下公式確定所述目標(biāo)用戶(hù)的最終位置：

70、

71、其中，為所述預(yù)測(cè)位置和所述觀(guān)測(cè)位置融合處理后得到的所述目標(biāo)用戶(hù)k時(shí)刻的位置信息；

72、為所述pdr定位模塊根據(jù)k-1時(shí)刻的位置信息得到的k時(shí)刻位置信息預(yù)測(cè)值；

73、kk為所述預(yù)測(cè)位置和所述觀(guān)測(cè)位置進(jìn)行融合處理的測(cè)量增益；

74、zk為所述卡爾曼定位模塊計(jì)算處理后得到的所述目標(biāo)用戶(hù)k時(shí)刻的位置信息；

75、為所述卡爾曼定位模塊根據(jù)k-1時(shí)刻的位置信息得到的k時(shí)刻位置信息預(yù)測(cè)值。

76、可選的，所述獲取模塊，還用于在所述速度參數(shù)不大于所述預(yù)設(shè)速度參數(shù)時(shí)，按照預(yù)設(shè)周期獲取所述目標(biāo)用戶(hù)的位置信息。

77、所述確定模塊，還用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)獲取的多個(gè)位置信息，確定多個(gè)所述目標(biāo)用戶(hù)的初始位置。

78、所述處理模塊，還用于對(duì)多個(gè)初始位置進(jìn)行計(jì)算處理，得到新的位置信息。

79、所述確定模塊，還用于將所述新的位置信息確定為所述目標(biāo)用戶(hù)的新的初始位置。

80、可選的，所述獲取模塊，還用于在確定所述目標(biāo)用戶(hù)的最終位置之后，重新獲取所述目標(biāo)用戶(hù)的速度參數(shù)。

81、所述判斷模塊，還用于判斷所述速度參數(shù)是否大于所述預(yù)設(shè)速度參數(shù)。

82、所述確定模塊，還用于在所述速度參數(shù)不大于所述預(yù)設(shè)速度參數(shù)時(shí)，將所述最終位置確定為對(duì)所述pdr定位模塊再次進(jìn)行定位時(shí)的所述初始位置。

83、所述處理模塊，還用于按照所述預(yù)設(shè)周期對(duì)所述初始位置進(jìn)行更新。

84、第三方面，本技術(shù)提供一種位置指紋定位設(shè)備，包括：

85、存儲(chǔ)器；

86、處理器；

87、其中，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令；

88、所述處理器執(zhí)行所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令，以實(shí)現(xiàn)如上述第一方面以及第一方面各種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的位置指紋定位方法。

89、第四方面，本技術(shù)提供一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令，所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)如上述第一方面以及第一方面各種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的位置指紋定位方法。

90、本技術(shù)提供的位置指紋定位方法，通過(guò)控制卡爾曼定位模塊對(duì)目標(biāo)用戶(hù)的當(dāng)前位置進(jìn)行定位，并將得到的當(dāng)前位置確定為目標(biāo)用戶(hù)的初始位置；再實(shí)時(shí)獲取目標(biāo)用戶(hù)的速度參數(shù)，并判斷速度參數(shù)是否大于預(yù)設(shè)速度參數(shù)；在速度參數(shù)大于預(yù)設(shè)速度參數(shù)時(shí)，根據(jù)pdr定位模塊和卡爾曼定位模塊，基于擴(kuò)展卡爾曼濾波算法分別確定目標(biāo)用戶(hù)的預(yù)測(cè)位置和觀(guān)測(cè)位置；對(duì)獲取的預(yù)測(cè)位置和觀(guān)測(cè)位置進(jìn)行融合處理，從而確定目標(biāo)用戶(hù)的最終位置。該方法優(yōu)化了移動(dòng)終端的定位方法，提高了移動(dòng)終端的定位精度，降低了移動(dòng)終端在定位過(guò)程中產(chǎn)生的定位累積誤差，提供了基于擴(kuò)展卡爾曼濾波算法融合傳感器技術(shù)的新的定位方法，提高了用戶(hù)的使用體驗(yàn)。