本發(fā)明涉及室內(nèi)定位領(lǐng)域，特別涉及一種基于自適應(yīng)平均窗長的軌跡總長度確定方法。

背景技術(shù)：

隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展以及移動(dòng)智能終端的逐漸普及，基于位置的服務(wù)(location-basedservice，lbs)已成為智能社會(huì)的重要組成部分。除了緊急求救情況下的人員定位之外，lbs已經(jīng)在軍事國防、交通運(yùn)輸、現(xiàn)代物流、大地測(cè)繪等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，目前正向更加豐富多彩、市場(chǎng)潛力巨大的創(chuàng)新型移動(dòng)位置服務(wù)方向發(fā)展，例如基于位置的社交、廣告、移動(dòng)搜索燈。這些創(chuàng)新型位置服務(wù)以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，需要實(shí)時(shí)獲取用戶在室內(nèi)外全空間的精確地理位置信息。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)由于其高精度、自主性、受外界影響小等優(yōu)點(diǎn)，在諸多定位領(lǐng)域得到應(yīng)用。例如在室外場(chǎng)景中，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)能夠輔助gnss提升其定位精度，而且能夠彌補(bǔ)gnss存在信號(hào)盲區(qū)的缺點(diǎn)。在室內(nèi)定位中，微機(jī)電慣性測(cè)量元件可以安裝在人的腳部、腰部、頭部等多個(gè)部位，實(shí)現(xiàn)人的定位與導(dǎo)航。

導(dǎo)航系統(tǒng)中一個(gè)重要的輸出是軌跡總長度，但由于微機(jī)電慣性測(cè)量元件采樣率較高，實(shí)際輸出的定位軌跡為腳的運(yùn)動(dòng)軌跡。傳統(tǒng)上，計(jì)算軌跡總長度時(shí)，會(huì)對(duì)每段固定時(shí)間的定位結(jié)果進(jìn)行平均處理。但傳統(tǒng)方法會(huì)帶來兩個(gè)問題，一是不同的平均窗長會(huì)導(dǎo)致不同的軌跡總長度；二是固定窗長每次截取的步態(tài)周期不同，不能保證能對(duì)一個(gè)完整的步態(tài)進(jìn)行平均計(jì)算。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的目的在于提出一種基于自適應(yīng)平均窗長的軌跡總長度確定方法，可準(zhǔn)確計(jì)算軌跡總長度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例公開了一種基于自適應(yīng)平均窗長的軌跡總長度確定方法，包括以下步驟：s1：獲取目標(biāo)單位的零速狀態(tài)信息，其中，所述零速狀態(tài)信息包括靜止?fàn)顟B(tài)信息和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息；s2：根據(jù)每段靜止?fàn)顟B(tài)信息對(duì)應(yīng)的開始時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻，進(jìn)而計(jì)算所述每段靜止?fàn)顟B(tài)的平均窗長度；s3：根據(jù)所述每段靜止?fàn)顟B(tài)的平均窗長度、所述每段靜止?fàn)顟B(tài)的軌跡得到所述每段靜止?fàn)顟B(tài)軌跡的平均值；s4：根據(jù)所述每段靜止?fàn)顟B(tài)軌跡的平均值進(jìn)行差分計(jì)算得到每段行走軌跡的長度；s5：對(duì)所有行走軌跡的長度進(jìn)行求和得到行走軌跡總長度。

進(jìn)一步地，所述目標(biāo)單位的第一狀態(tài)信息是通過設(shè)置在所述目標(biāo)單位上的測(cè)量元件獲取的。

進(jìn)一步地，根據(jù)零速校正的取值區(qū)分靜止?fàn)顟B(tài)信息和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息。

進(jìn)一步地，根據(jù)以下公式計(jì)算每段靜止?fàn)顟B(tài)軌跡的平均值：

其中，trajsmooth(k)是第k個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)對(duì)應(yīng)的軌跡的平均值，winlen(k)代表第k段靜止?fàn)顟B(tài)的平均窗長度，trajk是第k個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)對(duì)應(yīng)的軌跡。

進(jìn)一步地，根據(jù)以下公式計(jì)算每段行走軌跡的長度：

其中，trajlen(k)是行走總長度中第k段的長度，trajsmoothx和trajsmoothy屬于trajsmooth的x和y分量。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于自適應(yīng)平均窗長的軌跡總長度確定方法，對(duì)各種腳部捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)輸出的定位軌跡均可準(zhǔn)確的計(jì)算其軌跡總長度，通用性強(qiáng)；在不改動(dòng)腳部捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的前提下，增加了基于零速修正靜止?fàn)顟B(tài)的自適應(yīng)平均窗長選取方法模塊；算法復(fù)雜度低，易于工程實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的基于自適應(yīng)平均窗長的軌跡總長度確定方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

參照下面的描述和附圖，將清楚本發(fā)明的實(shí)施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本發(fā)明的實(shí)施例中的一些特定實(shí)施方式，來表示實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的原理的一些方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例的范圍不受此限制。相反，本發(fā)明的實(shí)施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。

以下結(jié)合附圖描述本發(fā)明。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的基于自適應(yīng)平均窗長的軌跡總長度確定方法的流程圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于自適應(yīng)平均窗長的軌跡總長度確定方法，包括以下步驟：

s1：獲取目標(biāo)單位的零速狀態(tài)信息。其中，零速狀態(tài)信息包括靜止?fàn)顟B(tài)信息和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，目標(biāo)單位的第一狀態(tài)信息是通過設(shè)置在目標(biāo)單位上的測(cè)量元件獲取的。測(cè)量元件可以是微機(jī)電慣性測(cè)量元件，安裝在人的腳部、腰部、頭部等多個(gè)部位，實(shí)現(xiàn)人的定位與導(dǎo)航。

s2：根據(jù)每段靜止?fàn)顟B(tài)信息對(duì)應(yīng)的開始時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻，進(jìn)而計(jì)算每段靜止?fàn)顟B(tài)的平均窗長度。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)零速校正的取值區(qū)分靜止?fàn)顟B(tài)信息和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息。

具體地，零速狀態(tài)信息包含靜止和運(yùn)動(dòng)兩種狀態(tài)，zupt＝1時(shí)為靜止?fàn)顟B(tài)，zupt＝0時(shí)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。提取出零速狀態(tài)信息zupt＝1的部分。第k個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)的開始點(diǎn)判斷為stillk(start)，第k個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)的結(jié)束點(diǎn)判斷為stillk(end)。將第k段靜止?fàn)顟B(tài)的開始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)提取出來之后，計(jì)算此段靜止?fàn)顟B(tài)的平均窗的長度：

winlen(k)＝stillk(end)-stillk(start)

其中，winlen(k)代表第k段靜止?fàn)顟B(tài)的平均窗長度。

s3：根據(jù)每段靜止?fàn)顟B(tài)的平均窗長度、每段靜止?fàn)顟B(tài)的軌跡得到每段靜止?fàn)顟B(tài)軌跡的平均值。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)以下公式計(jì)算每段靜止?fàn)顟B(tài)軌跡的平均值：

其中，trajsmooth(k)是第k個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)對(duì)應(yīng)的軌跡的平均值，trajk是第k個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)對(duì)應(yīng)的軌跡。

s4：根據(jù)每段靜止?fàn)顟B(tài)軌跡的平均值進(jìn)行差分計(jì)算得到每段行走軌跡的長度。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)以下公式計(jì)算每段行走軌跡的長度：

其中，trajlen(k)是行走總長度中第k段的長度，trajsmoothx和trajsmoothy屬于trajsmooth的x和y分量。

s5：對(duì)所有行走軌跡的長度進(jìn)行求和得到行走軌跡總長度。

具體地，通過以下公式對(duì)所有的trajlen求和得到軌跡總長度dis：

dis＝σtrajlen(k)

表1為一個(gè)示例中，應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的基于自適應(yīng)平均窗長的軌跡總長度確定方法對(duì)一段時(shí)間數(shù)據(jù)的處理結(jié)果。分別對(duì)這段實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行固定平均窗長處理和基于零速修正靜止?fàn)顟B(tài)的自適應(yīng)平均窗長處理。其中固定窗長處理選取了1個(gè)采樣點(diǎn)、123個(gè)采樣點(diǎn)、246個(gè)采樣點(diǎn)、369個(gè)采樣點(diǎn)和512個(gè)采樣點(diǎn)這五種典型情況。從表1中可見本發(fā)明提出的方法可以避免計(jì)算軌跡總長度時(shí)的隨機(jī)性。

表1

另外，本發(fā)明實(shí)施例的基于自適應(yīng)平均窗長的軌跡總長度確定方法的其它構(gòu)成以及作用對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言都是已知的，為了減少冗余，不做贅述。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同限定。