宗宇雷+呂品品+李珂+趙逸

摘要：本文對(duì)混合參數(shù)下的室內(nèi)無(wú)線定位技術(shù)及其方法進(jìn)行了綜述。首先對(duì)目前室內(nèi)無(wú)線定位領(lǐng)域內(nèi)各種定位方法的原理和局限性進(jìn)行了論述，之后介紹了兩種混合參數(shù)定位思想，并闡述了其優(yōu)勢(shì)。最后介紹了幾種混合參數(shù)無(wú)線定位技術(shù)及其應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：混合參數(shù)；室內(nèi)無(wú)線定位；無(wú)線局域網(wǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393.03 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2016.03.016

0引言

據(jù)統(tǒng)計(jì)，人們?nèi)粘Ｉ钪谐^(guò)80%的時(shí)間在室內(nèi)活動(dòng)，而處于陌生的室內(nèi)環(huán)境，如大型醫(yī)院門(mén)診樓、地下停車(chē)場(chǎng)等場(chǎng)所時(shí)，獲取個(gè)人位置信息、目標(biāo)位置信息的需求就顯得尤為重要。在室外環(huán)境下，全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）以及移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商布設(shè)的通信站點(diǎn)都可以向用戶(hù)提供高精度的位置信息。但是由于室內(nèi)環(huán)境的信號(hào)屏蔽、多徑干擾等問(wèn)題，上述系統(tǒng)并不能提供滿(mǎn)足用戶(hù)需求的室內(nèi)位置信息，因此需要開(kāi)展有針對(duì)性的室內(nèi)定位系統(tǒng)研究。隨著智能手機(jī)的高速發(fā)展和普及，面向智能終端的室內(nèi)定位技術(shù)也蓬勃發(fā)展起來(lái)，諸如利用手機(jī)藍(lán)牙（Bluetooth）、紅外線（Infrared Ray）、無(wú)線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Network，WLAN）等。此外，采用紫蜂協(xié)議（ZigBee）、無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Identification，RFID）、超寬帶技術(shù)（Ultra Wind Band，UWB）以及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks，WSN）等的室內(nèi)定位和導(dǎo)航系統(tǒng)，也在商品物流、醫(yī)療保健、治安消防等領(lǐng)域大放異彩。

隨著多媒體服務(wù)的多樣化，WLAN在大型商場(chǎng)、醫(yī)院門(mén)診樓、機(jī)場(chǎng)大廳、火車(chē)站等場(chǎng)所逐漸普及，基于WLAN的室內(nèi)定位技術(shù)憑借著其良好的適應(yīng)性、抗干擾性，在室內(nèi)定位領(lǐng)域占有廣泛應(yīng)用市場(chǎng)。針對(duì)WLAN室內(nèi)定位，研究學(xué)者提出了包括最強(qiáng)基站法、傳播模型法和位置指紋法在內(nèi)的諸多定位機(jī)制，以及三邊測(cè)距法、概率法和K鄰近法等位置解算算法。相比較而言位置指紋法能夠提供較高精度的位置信息，但是對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)的建立仍有很高要求，包括同一采樣點(diǎn)由于人員變化導(dǎo)致的信號(hào)強(qiáng)度信息（Received Signal Strength，RSS）的變化。因此，有研究學(xué)者將改進(jìn)方法著眼于基于WLAN的多方法融合，以及通過(guò)與其他定位技術(shù)結(jié)合，采用混合定位參數(shù)的方法進(jìn)行定位。

本文在研究了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的室內(nèi)定位技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，首先對(duì)多種不同的定位方法進(jìn)行論述，對(duì)比分析了相應(yīng)的特點(diǎn)和適應(yīng)的定位環(huán)境；同時(shí)討論了相關(guān)學(xué)者提出的混合定位方法，闡述了基于信息融合技術(shù)的高精度室內(nèi)定位；最后對(duì)基于多技術(shù)融合應(yīng)用提高定位精度的室內(nèi)定位系統(tǒng)進(jìn)行介紹，即采用混合參數(shù)定位法，通過(guò)與不同的定位技術(shù)融合，以適應(yīng)不同室內(nèi)定位環(huán)境需求，達(dá)到室內(nèi)定位的精度要求。

1混合參數(shù)定位方法

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，各式各樣的定位系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。與室外環(huán)境下的衛(wèi)星定位和通信運(yùn)營(yíng)商節(jié)點(diǎn)定位不同，室內(nèi)環(huán)境下信號(hào)通道更加復(fù)雜，干擾更多。室內(nèi)環(huán)境信號(hào)大致可以分為視距傳播（Line-of-Sight，LOS）和非視距傳播（Non-Line-of-Sight，NLOS）。視距傳播屬于比較理想的室內(nèi)環(huán)境，類(lèi)似于空曠的場(chǎng)館或者地下停車(chē)場(chǎng)等，但大多數(shù)室內(nèi)環(huán)境屬于非視距傳播環(huán)境，甚至是人員密集區(qū)域，干擾十分嚴(yán)重。因此開(kāi)展針對(duì)室內(nèi)NLOS環(huán)境下的定位技術(shù)研究，需要根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景，采用不同的定位方法。通過(guò)對(duì)多種定位方法的混合使用進(jìn)行定位，可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)定位精度，降低系統(tǒng)計(jì)算復(fù)雜度，這也為室內(nèi)定位提供了新的思路和發(fā)展方向。

1.1經(jīng)典定位方法

所謂定位方法，即定位系統(tǒng)對(duì)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行定位的運(yùn)行機(jī)理。針對(duì)不同的定位環(huán)境和所設(shè)計(jì)的定位系統(tǒng)，研究學(xué)者們提出了許多不同的定位方法，可以將其歸為經(jīng)典定位方法，主要包括接收信號(hào)強(qiáng)度定位、到達(dá)時(shí)間定位、到達(dá)角定位、到達(dá)時(shí)間差定位等，下面分別予以介紹。

（1）接收信號(hào)強(qiáng)度定位

接收信號(hào)強(qiáng)度（Received Signal Strength Indi-cation，RSSI）定位方法是根據(jù)一定的無(wú)線電磁波傳播損耗模型，將移動(dòng)臺(tái)接收的來(lái)自己知節(jié)點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度值轉(zhuǎn)化為距離值，進(jìn)而估計(jì)出節(jié)點(diǎn)與移動(dòng)臺(tái)之間的距離。然后以移動(dòng)臺(tái)為圓心，估計(jì)距離值為半徑作圓，二維平面上利用三個(gè)圓的交點(diǎn)即可判斷出移動(dòng)臺(tái)的位置，即三邊定位算法。RSSI定位方法的優(yōu)點(diǎn)在于目前市面上大多數(shù)無(wú)線通信設(shè)備都提供了讀取信號(hào)強(qiáng)度的功能，既可以主動(dòng)進(jìn)行定位，也可以被動(dòng)地被探測(cè)到，應(yīng)用前景比較廣闊。其缺點(diǎn)是由于室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜多變，即便預(yù)先得到了較為精確的傳播損耗模型，但在實(shí)際的工程實(shí)現(xiàn)中仍會(huì)出現(xiàn)較大偏差，精度較差。

（2）到達(dá)時(shí)間定位

到達(dá)時(shí)間（Time of Arrival，TOA）定位方法是一種非常經(jīng)典的定位方法，預(yù)先布設(shè)的接入點(diǎn)（Access Point，AP）測(cè)量移動(dòng)臺(tái)發(fā)往接入點(diǎn)的上行信號(hào)，獲得移動(dòng)臺(tái)到節(jié)點(diǎn)的傳播時(shí)延，從而估計(jì)出兩者之間的距離，同樣利用三邊定位原理確定移動(dòng)臺(tái)的位置。TOA定位方法對(duì)設(shè)備的時(shí)間精度要求非常高，往往需要移動(dòng)臺(tái)與多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行嚴(yán)格的時(shí)間同步。

（3）到達(dá)角定位

到達(dá)角（Angle of Arrival，AOA）定位方法是節(jié)點(diǎn)通過(guò)測(cè)量移動(dòng)臺(tái)的上行信號(hào)的到達(dá)角度，利用多個(gè)節(jié)點(diǎn)測(cè)得的角度構(gòu)建直角坐標(biāo)系，對(duì)移動(dòng)臺(tái)位置進(jìn)行解算。AOA定位方法對(duì)于節(jié)點(diǎn)布設(shè)及測(cè)量精度的要求較高，因?yàn)樾枰ㄟ^(guò)多個(gè)節(jié)點(diǎn)的精確測(cè)量才能得到移動(dòng)臺(tái)的精確位置，而微小的偏差往往會(huì)導(dǎo)致很大的估計(jì)誤差。

（4）到達(dá)時(shí)間差定位

到達(dá)時(shí)間差（Time Difference of Arrival，TDOA）定位方法是一種利用信號(hào)達(dá)到檢測(cè)端的時(shí)間差來(lái)進(jìn)行定位的方法。多個(gè)節(jié)點(diǎn)利用移動(dòng)臺(tái)發(fā)往節(jié)點(diǎn)的上行信號(hào)傳播時(shí)延差構(gòu)建雙曲線方程，并求解得出移動(dòng)臺(tái)的位置坐標(biāo)。TDOA定位方法不需要檢測(cè)端與移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行時(shí)間同步，同時(shí)可以保證定位精度。

在定位過(guò)程中，對(duì)上述的某一種方法進(jìn)行位置解算，采用如三邊定位法、質(zhì)心法、最大似然估計(jì)算法、MUSIC算法等就可以確定目標(biāo)位置。然而在實(shí)際使用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)定位精度與系統(tǒng)成本之間存在矛盾等問(wèn)題，為了改善這一情況，研究學(xué)者們又提出了混合參數(shù)定位方法。

1.2混合參數(shù)定位方法

混合參數(shù)定位方法是采用信息融合理念，在節(jié)點(diǎn)或檢測(cè)端采用各種類(lèi)型的定位參數(shù)，通過(guò)聯(lián)合算法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)臺(tái)位置坐標(biāo)的定位。由于室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜多樣，存在多徑和非視距傳播等問(wèn)題，RSSI、TOA、AOA、TDOA的定位精度各不相同。因此，采用融合定位的方法進(jìn)行定位往往可以取得更好的效果，諸如TOA/AOA、TOA/TDOA等混合參數(shù)定位方法，可以有效利用定位參數(shù)信息，提高定位性能。同時(shí)，對(duì)采用同一定位參數(shù)的多種不同系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合定位，通過(guò)最優(yōu)化選擇，也可以達(dá)到提高定位性能的目的。

基于RSSI、AOA、TOA、TDOA的室內(nèi)定位估計(jì)，目前已經(jīng)提出了多種算法，可以將這類(lèi)定位方法歸為單一參數(shù)定位方法。采用兩種或多種技術(shù)結(jié)合定位的方法則可以稱(chēng)為混合參數(shù)定位?；旌蠀?shù)定位所選用的方法會(huì)隨著室內(nèi)定位環(huán)境和所選模型的變化而變化。在基于時(shí)間測(cè)量的定位中，比如TOA和TDOA，計(jì)算基站（Base Station，BS）和移動(dòng)臺(tái)（Mobile Station，MS）之間的距離需要使用傳播時(shí)間或傳播時(shí)間的差值。但是，TOA方法需要BS和MS時(shí)鐘高度同步，這是TOA的一個(gè)缺點(diǎn)，而這一缺點(diǎn)在NLOS條件下會(huì)更加明顯。同樣，不同路徑產(chǎn)生的多信道信號(hào)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)額外時(shí)延，也會(huì)造成距離誤差。在TDOA中，通過(guò)對(duì)時(shí)差的處理，可以將計(jì)時(shí)的誤差大大降低或可以忽略，但相較于TOA，它的算法復(fù)雜度又會(huì)提高?；赗SS的定位技術(shù)目前的研究較為完善，但是它的缺點(diǎn)是易于受到干擾，包括同一地點(diǎn)在不同時(shí)間、溫度下所測(cè)量的RSS值也會(huì)不同，這對(duì)定位帶來(lái)了很大的難度和工作量。因此，通過(guò)TDOA/RSS、TDOA/AOA進(jìn)行混合參數(shù)定位，對(duì)系統(tǒng)復(fù)雜度的降低、定位精度的提高都有良好的改進(jìn)效果。

另一種混合參數(shù)定位的思想是基于同一定位方法或參數(shù)的不同技術(shù)融合，如WLAN與藍(lán)牙，RFID與慣性導(dǎo)航、RFID與超聲波等進(jìn)行混合參數(shù)定位的方法。這類(lèi)方法的主要思路是通過(guò)設(shè)置閾值進(jìn)行最優(yōu)化選擇，避免了單一定位方法在距離過(guò)遠(yuǎn)或干擾較多情況下定位精度低的問(wèn)題，取得了良好的定位效果。針對(duì)WLAN系統(tǒng)進(jìn)行混合參數(shù)定位的方法實(shí)現(xiàn)度高，具有良好商業(yè)前景，下文將逐一介紹與WLAN相關(guān)的混合參數(shù)室內(nèi)無(wú)線定位技術(shù)。

因此，在目前已有的各種定位方法下，采用混合參數(shù)定位進(jìn)行融合定位，或?qū)槭覂?nèi)定位的下一步發(fā)展指出一條嶄新的道路。

2混合參數(shù)方法下的室內(nèi)無(wú)線定位技術(shù)

低復(fù)雜度和高精度室內(nèi)定位是目前無(wú)線領(lǐng)域面臨的主要挑戰(zhàn)之一。研究學(xué)者提出的用于進(jìn)行室內(nèi)定位的技術(shù)以WLAN解決方案為主，其他一些可供選擇的方案，例如紅外線光、超寬帶系統(tǒng)、藍(lán)牙、RFID等也都有不同的應(yīng)用。它們的特點(diǎn)是利用接收信號(hào)強(qiáng)度（RSS）來(lái)達(dá)到低復(fù)雜度的目的。但是目前存在的主要問(wèn)題是如何利用已有的可用信號(hào)，如WLAN、RFID等來(lái)達(dá)到盡可能高的精度，這也是研究學(xué)者最為關(guān)注的問(wèn)題。因此混合定位系統(tǒng)的嘗試，已成為目前室內(nèi)定位技術(shù)發(fā)展的新方向。

2.1基于WLAN-RFID的混合定位技術(shù)

無(wú)線射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)在室內(nèi)環(huán)境下的追蹤和定位的應(yīng)用正逐漸成為研究的熱點(diǎn)。憑借著低成本和高效率的特點(diǎn)，RFID系統(tǒng)可以輕松地應(yīng)用到物體或人身上。因此，有研究學(xué)者提出了將RFID應(yīng)用于WLAN環(huán)境下來(lái)獲取更精確的定位效果。

2010年，有研究學(xué)者首次提出將WLAN和RFID定位混合使用進(jìn)行定位。在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，可以將一部包含WLAN信號(hào)接收器和RFID信號(hào)讀取器的手機(jī)放置在布設(shè)好多個(gè)被動(dòng)式RFID標(biāo)簽的房間內(nèi)。來(lái)自標(biāo)簽的散射功率只會(huì)被放置在實(shí)驗(yàn)房間內(nèi)的手機(jī)所接收，并且作為一個(gè)空間信息記錄下來(lái)，位置估計(jì)則是依靠WLAN的位置指紋信息，而且位置指紋信息的采集點(diǎn)與被動(dòng)式RFID標(biāo)簽位置一致，通過(guò)兩者同時(shí)定位比對(duì)，來(lái)達(dá)到對(duì)高精度定位的需求。

但是這種方法并沒(méi)有考慮到對(duì)WLAN信號(hào)和RFID信號(hào)的定位結(jié)果做一個(gè)最優(yōu)選擇的問(wèn)題。芬蘭坦佩雷大學(xué)的學(xué)者們?cè)谶@種思路的基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)，設(shè)計(jì)利用可穿戴式被動(dòng)超高頻RFID標(biāo)簽（Wearable Passive UHF RFID Tag）和無(wú)線終端進(jìn)行定位?？纱┐魇綐?biāo)簽由于是電鍍紡織物，因此可以完美地佩戴在衣服上，這使得它成為監(jiān)視人體運(yùn)動(dòng)和追蹤的極佳方案。此外，它還可以在穿戴者和天線間進(jìn)行可靠高效的無(wú)線通信，方便采集信號(hào)強(qiáng)度（RSS），進(jìn)行融合定位計(jì)算。利用無(wú)線終端接收參考點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度值，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室無(wú)線地圖，無(wú)線終端同時(shí)可將RSS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為笛卡爾坐標(biāo)系以便后續(xù)位置解算使用。來(lái)自多個(gè)接人點(diǎn)的實(shí)際位置和信號(hào)強(qiáng)度值都被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，RFID標(biāo)簽同樣使用這些位置。將采集到的WLAN接入點(diǎn)信號(hào)強(qiáng)度值和RFID讀取器接收到的值根據(jù)高斯分布和最優(yōu)化方法進(jìn)行解算，得到一個(gè)最優(yōu)化閾值。當(dāng)RFID信號(hào)強(qiáng)度比WLAN信號(hào)強(qiáng)度高出閾值范圍時(shí)，便使用RFID解算的位置坐標(biāo)作為移動(dòng)臺(tái)的坐標(biāo)，反之則使用WLAN定位的坐標(biāo)。通過(guò)這樣一個(gè)最優(yōu)選擇的方式，達(dá)到高精度定位的目的。同時(shí)，隨著使用聯(lián)邦濾波等方法和相關(guān)改進(jìn)算法的提出，基于WLAN-RFID的信息融合定位技術(shù)也會(huì)越來(lái)越成熟。

2.2基于視覺(jué)跟蹤的信息融合室內(nèi)定位技術(shù)

在復(fù)雜的大型室內(nèi)場(chǎng)所內(nèi)，監(jiān)視系統(tǒng)的覆蓋越來(lái)越全面，研究學(xué)者提出了使用視覺(jué)跟蹤（Visual Tracking，VT）技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)人員的定位和追蹤，以及室內(nèi)人員通過(guò)攜帶的無(wú)線終端配合WLAN和視覺(jué)跟蹤進(jìn)行定位和導(dǎo)航。

這一概念的提出來(lái)自上海交通大學(xué)與美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)聯(lián)合研究的室內(nèi)定位項(xiàng)目，在WLAN位置指紋法的基礎(chǔ)上，采用視覺(jué)跟蹤定位技術(shù)進(jìn)行融合定位。視覺(jué)跟蹤是通過(guò)圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)獲取圖像中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)、提取、識(shí)別和跟蹤的技術(shù)，獲取目標(biāo)的各項(xiàng)參數(shù)，如位置、速度、加速度等，來(lái)完成對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡的推算，進(jìn)行檢測(cè)、定位、跟蹤。應(yīng)用在室內(nèi)定位系統(tǒng)中的視覺(jué)跟蹤技術(shù)可以分為三步，分別是圖像特征識(shí)別、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以及目標(biāo)跟蹤。圖像特征識(shí)別在定位系統(tǒng)里主要是人體識(shí)別，目前人體識(shí)別技術(shù)的算法主要有差分法、光流法、梯度直方圖法以及相關(guān)改進(jìn)算法。其中效果較好的是使用支持向量機(jī)（Support Vector Ma-chine，SVM）和梯度直方圖法的人體檢測(cè)算法，通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行邊緣特征提取，描述出人體輪廓，再依靠SVM進(jìn)行分類(lèi)，達(dá)到區(qū)分人體和非人體的目的。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換是在攝像機(jī)捕捉到的目標(biāo)后，將視頻坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到室內(nèi)定位所用的坐標(biāo)系中。攝像機(jī)顯示的圖像通常需要經(jīng)過(guò)多個(gè)參照坐標(biāo)系和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，才能轉(zhuǎn)換成室內(nèi)定位坐標(biāo)。為了輔助識(shí)別，目前的做法是在待定位的室內(nèi)空間中布設(shè)一些參照物，根據(jù)已知參照物的坐標(biāo)來(lái)進(jìn)行參數(shù)修正，獲取盡可能準(zhǔn)確的室內(nèi)定位坐標(biāo)。在人的目標(biāo)跟蹤方面，粒子濾波技術(shù)是目前較為優(yōu)秀的目標(biāo)跟蹤算法，通過(guò)重采樣、預(yù)測(cè)和更新，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)跟蹤。

視覺(jué)跟蹤定位由于依靠圖像識(shí)別定位，因此精度非常高，但是缺點(diǎn)也很明顯，無(wú)法直接判斷對(duì)象身份，因此有研究學(xué)者提出與RSSI定位進(jìn)行結(jié)合，通過(guò)彼此互補(bǔ)，以實(shí)現(xiàn)高精度定位。那么這種定位方式主要面臨著兩種問(wèn)題：當(dāng)定位目標(biāo)只有一個(gè)時(shí)，且攝像機(jī)捕捉到的目標(biāo)也只有一個(gè)，需要一種判決方式將兩者聯(lián)系起來(lái)；當(dāng)定位目標(biāo)為多個(gè)目標(biāo)時(shí)，需要一種判決方式將RSSI定位目標(biāo)與圖像目標(biāo)匹配起來(lái)，同樣也需要一種判決方式。針對(duì)RSSI，可以基于WLAN使用位置指紋法，建立無(wú)線地圖坐標(biāo)系，利用松耦合的方法，在處理的過(guò)程中互相不干擾，而是把結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，轉(zhuǎn)化為二分圖問(wèn)題，利用匈牙利算法對(duì)位置信息進(jìn)行求解。

2.3基于慣性導(dǎo)航和WLAN的室內(nèi)定位技術(shù)

目前智能手機(jī)普及度已超過(guò)七成，且智能手機(jī)內(nèi)裝有很多先進(jìn)的硬件配置，如陀螺儀、方向傳感器、電子羅盤(pán)等，在給用戶(hù)提供方便的同時(shí)，也讓研究學(xué)者想到利用手機(jī)的慣性導(dǎo)航與WLAN等室內(nèi)定位現(xiàn)有技術(shù)結(jié)合進(jìn)行更高精度定位。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（Inertial Navigation System，INS）屬于推算導(dǎo)航方式，建立牛頓力學(xué)模型，根據(jù)一個(gè)已知位置的初始點(diǎn)，通過(guò)不間斷測(cè)得的速度、加速度來(lái)推算出下一個(gè)位置點(diǎn)，進(jìn)而得到完整的航跡。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的陀螺儀用來(lái)形成一個(gè)導(dǎo)航坐標(biāo)系，使加速度計(jì)的測(cè)量軸穩(wěn)定在該坐標(biāo)系中，通過(guò)不斷修正航向和姿態(tài)角，得到準(zhǔn)確的速度、偏航角和位置等信息。隨著微機(jī)電系統(tǒng)（Micro-Electro-Mechanical-System，MEMS）等技術(shù)的進(jìn)步，各類(lèi)傳感器逐漸向微小型和低功耗發(fā)展，所以現(xiàn)在的智能手機(jī)中基本都有一套完整的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，這也使得將WLAN和慣性導(dǎo)航進(jìn)行融合定位成為可能。

目前針對(duì)WLAN和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的定位研究主要可以分為兩類(lèi)，一類(lèi)是基于慣性傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)與WLAN的RSS值融合的定位，另一類(lèi)是基于WLAN指紋定位和慣性測(cè)量進(jìn)行定位。第一類(lèi)方法主要是依靠智能手機(jī)內(nèi)的慣性傳感器推算出用戶(hù)的實(shí)時(shí)位置，同時(shí)利用多個(gè)WLAN接入點(diǎn)的RSSI信息對(duì)用戶(hù)位置進(jìn)行修正，采用擴(kuò)展卡爾曼濾波的算法，將兩者測(cè)量結(jié)果進(jìn)行融合，達(dá)到提高系統(tǒng)定位準(zhǔn)確度的目的。第二類(lèi)方法主要側(cè)重于通過(guò)WLAN位置指紋信息對(duì)慣性測(cè)量進(jìn)行修正，通過(guò)擴(kuò)展卡爾曼濾波等方式對(duì)位置信息進(jìn)行融合，對(duì)定位精度和實(shí)用性都有改善。

3結(jié)束語(yǔ)

室內(nèi)定位不同于室外定位，由于多徑等室內(nèi)環(huán)境特有的因素，導(dǎo)致室內(nèi)定位方式更加多樣化，這也使得室內(nèi)定位隨著環(huán)境的不同而擁有不一樣的定位方法。本文主要著眼于室內(nèi)無(wú)線定位技術(shù)，從實(shí)用性和商業(yè)性角度考慮，討論了通過(guò)引入其他定位系統(tǒng)與WLAN定位系統(tǒng)進(jìn)行融合定位的方法，以提高定位精度。隨著研究的深入，更多的新技術(shù)涌現(xiàn)，更高效的算法被提出，基于WLAN和相關(guān)融合技術(shù)的成熟應(yīng)用，會(huì)使得人們?cè)谑覂?nèi)環(huán)境下享受到更加周到的服務(wù)，人們的生活也將變得更加智能、便捷。