GNSS/地磁组合的室内外无缝定位平滑过渡方法

doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2018.0039

测绘通报 ›› 2018, Vol. 0 ›› Issue (2): 30-34.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2018.0039

GNSS/地磁组合的室内外无缝定位平滑过渡方法

蔡劲, 蔡成林, 张首刚, 蒙萍

桂林电子科技大学信息与通信学院, 广西桂林 541004

收稿日期:2017-09-11 出版日期:2018-02-25 发布日期:2018-03-06
作者简介:蔡劲(1989-),男,硕士,主要研究方向为卫星定位及导航。E-mail:410823918@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金（61771150）；广西重点研发计划项目（AB17129028）；广西精密导航技术与应用重点实验室基金（DH201705）；桂林电子科技大学研究生教育创新计划（2018YJCX17）

A Smooth Transition Method for Indoor and Outdoor Seamless Positioning of GNSS/Magnetic Combination

CAI Jin, CAI Chenglin, ZHANG Shougang, MENG Ping

College of Information and Communication, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004, China

Received:2017-09-11 Online:2018-02-25 Published:2018-03-06

摘要/Abstract

摘要：

针对室内外无缝定位在室内外过渡点精度低、不能平滑自动切换等问题，结合GNSS定位技术以及室内地磁指纹节点的组合方法来实现室内外无缝定位及导航。由于从室外至室内时接收机接收到的卫星星数减少、GDOP值逐渐增加、定位的误差增大，因此室内地磁定位精度逐渐优于GNSS定位精度，在两个定位精度临界点通过分析计算得出GDOP最优转化范围值，进行平稳切换。此次试验仿真结果表明，GDOP在3~3.5进行切换与单一GNSS或地磁方法定位的精度相比，分别提高85.7%和82.6%，从而达到了室内外的高精度无缝定位，填补了国内外在室内外无缝定位上没有合适的切换界定的空白。

关键词: GNSS, 地磁, GDOP, 无缝定位, 平稳过渡

Abstract:

In view of the problem that indoor and outdoor seamless positioning at the transition point has low precision and cannot switch smoothly and automatically,this paper combined GNSS(Global Navigation Satellite System) positioning technology and indoor geomagnetic fingerprint nodes to achieve indoor and outdoor seamless positioning and navigation.Due to the decreasing number of the satellites that receivers can search and the increasing GDOP(Geometric Dilution of Precision) value and positioning error from outdoor into indoor,the precision of indoor geomagnetic positioning is better than that of GNSS positioning gradually and can be switched stably by analyzing and calculating the GDOP optimal range value at the two critical positioning points.The simulation results of this experiment show that the positioning precision increased by 85.7% and 82.6% compared with single GNSS positioning or geomagnetic positioning methods,thus realized to achieve the seamless indoor-outdoor positioning with high precision,and filled blanks in the definition of indoor-outdoor seamless positioning switching both at home and abroad.

Key words: GNSS, geomagnetism, GDOP, seamless positioning, smooth transition

中图分类号:

P228

蔡劲, 蔡成林, 张首刚, 蒙萍. GNSS/地磁组合的室内外无缝定位平滑过渡方法[J]. 测绘通报, 2018, 0(2): 30-34.

CAI Jin, CAI Chenglin, ZHANG Shougang, MENG Ping. A Smooth Transition Method for Indoor and Outdoor Seamless Positioning of GNSS/Magnetic Combination[J]. 测绘通报, 2018, 0(2): 30-34.

参考文献

[1] 王文斐. 面向室内动态环境的机器人定位与地图构建[D]. 杭州:浙江大学, 2011.
[2] 钱伟行, 朱欣华, 苏岩. 基于足部微惯性/地磁测量组件的个人导航方法[J]. 中国惯性技术学报, 2012, 20(5):567-572.
[3] 冯敬伟, 薛勇, 陈峰, 等. 关于应急救援场景室内人员定位导航研究[J]. 计算机仿真, 2017, 34(4):448-452.
[4] ALI-LOYTTY S, PERALA T, HONKAVIRTA V, et al. Fingerprint Kalman Filter in Indoor Positioning Applications[C]//Proceedings of 2009 IEEE Control Applications, (CCA) & Intelligent Control. St. Petersburg. Russia:IEEE, 2009:1678-1683.
[5] LIU X C, ZHANG S, LU H H, et al. Method for Efficiently Constructing and Updating Radio Map of Fingerprint Positioning[C]//Proceedings of 2010 IEEE Globecom Workshops. Miami, FL, USA:IEEE, 2010:74-80.
[6] 李俊杰. GNSS和INS导航系统中关键技术的算法研究[D]. 成都:电子科技大学, 2016.
[7] 谢钢. GPS原理与接收机设计[M]. 北京:电子工业出版社, 2009.
[8] 张明华. 基于WLAN的室内定位技术研究[D]. 上海:上海交通大学, 2009.
[9] 王益健. 蓝牙室内定位关键技术的研究与实现[D]. 南京:东南大学, 2015.
[10] TIAN K M, LAW C L. GPS and UWB Integration for Indoor Positioning[C]//Proceedings of the 6th International Conference on Information, Communications & Signal Processing. Singapore:IEEE, 2007:1-5.
[11] 王亚娜, 蔡成林, 李思民, 等. 基于行人航迹推算的室内定位算法研究[J]. 电子技术应用, 2017, 43(4):86-89, 93.
[12] 胡旭科, 尚建嘎, 古富强, 等. 融合GPS与Wi-Fi的室内外无缝定位原型系统研制[J]. 小型微型计算机系统, 2014, 35(2):428-432.
[13] 卢恒惠, 张盛, 汪浩, 等. 基于联邦Kalman滤波的Wi-Fi/GPS车辆组合定位系统[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2011, 51(3):420-423, 427.
[14] 陈伟. 基于GPS和自包含传感器的行人室内外无缝定位算法研究[D]. 合肥:中国科学技术大学, 2010.
[15] 罗鹏. 基于蓝牙4.0基站角度测量的室内定位技术研究[D]. 杭州:浙江大学, 2016.

GNSS/地磁组合的室内外无缝定位平滑过渡方法

A Smooth Transition Method for Indoor and Outdoor Seamless Positioning of GNSS/Magnetic Combination

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	张波, 刘强, 徐国梁, 蔡仁澜, 程风. GNSS+INS组合定位在矿山无人驾驶卡车的应用[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 143-147.
[2]	熊春宝, 庞红星, 王猛, 史青法. 基于ICEEMDAN的多滤波算法在超高层动态变形监测中的应用[J]. 测绘通报, 2022, 0(3): 152-156.
[3]	张一, 周立. 基于NARX回归神经网络的岸基GNSS-IR有效波高反演模型分析[J]. 测绘通报, 2022, 0(2): 90-94.
[4]	江峻毅, 高兴国, 曲萌, 马超. 锚定状态下船体的GNSS测姿稳定性评估[J]. 测绘通报, 2022, 0(2): 140-144.
[5]	杨勇, 崔丽珍, 郭倩倩, 薛中浩. 煤矿井下基于Attention机制的LSTM地磁定位算法[J]. 测绘通报, 2022, 0(1): 72-78.
[6]	章诗芳, 张锦. 卡尔曼滤波在山西省西山煤田地面沉降GNSS监测中的应用[J]. 测绘通报, 2021, 0(9): 103-107.
[7]	王艳利, 高凯超, 刘保强, 周丛伟. GNSS支持下的配电电缆移动GIS系统构建与应用[J]. 测绘通报, 2021, 0(8): 150-153.
[8]	杨国创, 段春磊. 联合InSAR和GNSS监测沿海地区地面沉降[J]. 测绘通报, 2021, 0(6): 76-82.
[9]	段伟, 王敏, 吴昊, 刘超. 基于LWR-Pettitt算法的GNSS变形信息的识别与预警[J]. 测绘通报, 2021, 0(5): 124-128,154.
[10]	石灵璠, 王萍, 黄良珂. 青藏高原地区大气加权平均温度模型的构建[J]. 测绘通报, 2021, 0(4): 52-59.
[11]	任高升, 李明峰, 陈宁宁, 张仕全. 无人机PPK技术支持下的河道测量与精度分析[J]. 测绘通报, 2021, 0(3): 100-104.
[12]	王式太, 杨诗妮, 李雪珍. 单双频智能手机GNSS定位精度分析[J]. 测绘通报, 2021, 0(1): 18-23.
[13]	王安义, 欧雪. 基于粒子滤波的PDR/地磁指纹室内定位[J]. 测绘通报, 2021, 0(1): 24-28.
[14]	陈堃, 沈飞, 曹新运, 朱逸凡. 基于深度置信网络的GNSS-IR土壤湿度反演[J]. 测绘通报, 2020, 0(9): 100-105.
[15]	陈鑑华, 魏德宏, 张兴福, 李伟超. 大范围GNSS水准与重力场模型间的系统偏差校正[J]. 测绘通报, 2020, 0(8): 76-80.