目前行业内有哪些比较高精度的室内定位算法和实现

Question

如题所述

Answer 1

目前室内定位常用的较高精度的定位方法，从原理上主要分为七种：邻近探测法、质心定位法、多边定位法、三角定位法、极点法、指纹定位法和航位推算法。
一、邻近探测法
通过一些有范围限制的物理信号的接收，从而判断移动设备是否出现在某一个发射点附近。该方法虽然只能提供大概的定位信息，但其布设成本低、易于搭建，适合于一些对定位精度要求不高的应用，例如自动识别系统用于公司的员工签到。
二、质心定位法
根据移动设备可接收信号范围内所有已知的信标（beacon）位置，计算其质心坐标作为移动设备的坐标。该方法易于理解，计算量小，定位精度取决于信标的布设密度。
三、多边定位法
通过测量待测目标到已知参考点之间的距离，从而确定待测目标的位置。精度高、应用广。
四、三角定位法
基于无线信号的三角测量定位算法是室内定位算法中非常常见的一种，三角测量定位算法类似GPS卫星定位。实际定位过程中使用的是RSSI信号值衰减模型。原理是在无线信号强度在空间中传播随着距离衰减，而无线信号强度（RSSI值）对于定位标签上的接收器来说是可测的，那么依据测试到的信号强度，再根据信号衰减模型就可以反推出距离了。获取待测目标相对2个已知参考点的角度后结合两参考点间的距离信息可以确定唯一的三角形，即可确定待测目标的位置。基于三角测量定位算法的定位方案是被动式蓝牙定位方案和主被动一体式蓝牙定位方案。
五、极点法
通过测量相对某一已知参考点的距离和角度从而确定待测点的位置。该方法仅需已知一个参考点的位置坐标，因此使用非常方便，已经在大地测量中得到广泛应用。
六、指纹定位法
在定位空间中建立指纹数据库，通过将实际信息与数据库中的参数进行对比来实现定位。指纹定位的优势是几乎不需要参考测量点，定位精度相对较高；但缺点是前期离线建立指纹库的工作量巨大，同时很难自适应于环境变化较大的场景。
七、航位推算法
是在已知上一位置的基础上，通过计算或已知的运动速度和时间计算得到当前的位置。数据稳定，无依赖，但该方法存在累积误差，定位精度随着时间增加而恶化。

Answer 2

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超声波技术

超声波定位目前大多数采用反射式测距法。系统由一个主测距器和若干个电子标签组成，主测距器可放置于移动机器人本体上，各个电子标签放置于室内空间的固定位置。定位过程如下：先由上位机发送同频率的信号给各个电子标签，电子标签接收到后又反射传输给主测距器，从而可以确定各个电子标签到主测距器之间的距离，并得到定位坐标。

定位精度：超声波定位精度可达厘米级，精度比较高。缺陷：超声波在传输过程中衰减明显从而影响其定位有效范围。

2.蓝牙（iBeacon）定位技术

通过使用低功耗蓝牙技术（Bluetooth Low Energy，也就是Bluetooth 4.0或者Bluetooth Smart），iBeacon基站便可以自动创建一个信号区域，当设备进入该区域时，相应的应用程序便会提示用户是否需要接入这个信号网络。蓝牙定位技术在国内已有较多应用，比如：真趣科技已经为医院、工厂、会展、智慧大楼、博物馆/展览馆、幼儿园、养老院、监狱等领域提供了完善的室内定位解决方案。

定位精度：3-5米；因其采用低功耗蓝牙技术，成本大大降低，在国内应用较为广泛。

3.超宽带技术

超宽带技术是近年来新兴的一项无线技术，目前，包括美国，日本，加拿大等在内的国家都在研究这项技术，在无线室内定位领域具有良好的前景。UWB技术是一种传输速率高（最高可达1000Mbps以上），发射功率较低，穿透能力较强并且是基于极窄脉冲的无线技术，无载波。正是这些优点，使它在室内定位领域得到了较为精确的结果。

其定位方法为三边定位，定位精度为：6~10cm，缺陷：造价较高。

4.红外线技术

红外线是一种波长间于无线电波和可见光波之间的电磁波。典型的红外线室内定位系统Active badges使待测物体附上一个电子标识，该标识通过红外发射机向室内固定放置的红外接收机周期发送该待测物唯一ID，接收机再通过有线网络将数据传输给数据库。这个定位技术功耗较大且常常会受到室内墙体或物体的阻隔，实用性较低。

定位精度：5~10m。缺陷：红外线在传输过程中易于受物体或墙体阻隔且传输距离较短，定位系统复杂度较高，有效性和实用性较其它技术仍有差距。

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Answer 3

室内定位的原理常见的有几种：RSSI值定位、AOA定位、TOF/TWR定位、TDOA定位、PDOA定位等。
TOF/TWR定位、TDOA定位、PDOA定位——微能信息，UWB基站、UWB标签都支持TOF/TWR定位、TDOA定位；另外UWB模块SKU611支持PDOA角度定位。本回答被网友采纳