基于區域限制的WiFi/PDR融合實時定位算法

胡文強，胡建鵬

(上海工程技術大學 電子電氣工程學院，上海 201620)

作為位置服務手段，全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System，GNSS)擁有良好的定位效果和廣泛的覆蓋范圍。然而，在空間結構復雜的室內環境下，由于GNSS信號被阻擋，無法進行精準的定位與導航服務。隨著5G技術商業化發展，室內定位技術再度引起了廣泛關注。對于基于位置服務(Location Based Service，LBS)的需求日益增加，這也刺激了室內定位系統和相關技術的快速發展[1]。

以WiFi為代表的室內定位技術可與GNSS形成有效的互補。相較于其它定位技術，WiFi定位能夠有效利用現有公共服務場合下的硬件設施，在滿足基本定位需求的同時，降低定位系統所需的成本。但由于WiFi信號在時域上具有波動性，因此僅靠單獨的定位系統進行位置服務存在較大的局限性，無法充分利用WiFi系統所表現出的優勢。針對該問題，可以將多種信號進行融合互補，例如可以將WiFi與慣性導航系統進行融合[2]。

為提高目前單一定位系統的性能，研究人員圍繞有關WiFi與行人航位推算(Pedestrian Dead Reckoning，PDR)的定位系統展開了研究和討論。文獻[3]將慣性導航與WiFi指紋定位進行融合，設計完成了一套基于智能終端的絕對定位系統。文獻[4]針對WiFi定位存在的回跳及點位重積等問題，通過PDR方法對其進行修正，采用漸消因子的自適應加權擴展卡爾曼濾波(Extended Kalman Filtering，EKF)算法對兩種方法進行了松耦合。文獻[5]提出了一種改進的指紋定位方法，并以此設計并實現了相應的定位系統原型，該系統能起到抗干擾的作用，具有良好的魯棒性與可靠性。……