云-端协同的智能手机行人室内外无缝定位技术及其原型系统验证

作     者：刘万科 陶贤露 张传明 姚宜斌 王甫红 贾海禄 楼益栋 LIU Wanke;TAO Xianlu;ZHANG Chuanming;YAO Yibin;WANG Fuhong;JIA Hailu;LOU Yidong

作者机构：武汉大学测绘学院湖北武汉430079 北京百度网讯科技有限公司北京100089 武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079 

出 版 物：《武汉大学学报（信息科学版）》 (Geomatics and Information Science of Wuhan University)

年 卷 期：2021年第46卷第12期

页      面：1808-1818页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081601[工学-大地测量学与测量工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：国家重点研发计划(2016YFB0501803) 湖北省技术创新专项(重大项目)(2019AAA043) 武汉市科技计划项目(2020010601012185) 

主　　题：行人导航 室内外无缝 云-端协同 智能手机 多源融合 机器学习 

摘      要：随着位置服务应用的兴起和移动智能终端的普及,高精度导航定位需求正在从孤立的区域延伸到无缝的全域,从专业群体走向大众用户。然而,实时、连续、完备的行人导航仍然面临着诸多挑战,如室外区域全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)信号易受遮挡影响、室内环境Wi-Fi/低功耗蓝牙(bluetooth low energy,BLE)/地磁指纹库更新频繁、室外内过渡区域平滑切换困难等。此外,大众移动智能终端的定位传感器受成本与功耗限制,观测数据一般噪声较大且稳定性差。因此,提出设计了云-端协同的大众行人用户室内外无缝精密定位方案,突破了信标指纹库的众包采集与快速更新、智能手机多传感器信息融合的精密定位、室内外无缝切换等关键难题,研制了大众行人协同精密定位软件,通过综合利用位置服务平台提供的协同精密定位增强信息,以及智能手机终端获取的多源观测数据(GNSS、微型惯性测量单元(miniature inertial measurement unit,MIMU)、Wi-Fi、BLE、磁力计及气压计等),实现了大众用户室外精度优于1.5 m,室内精度1~3 m,并具备室内外平滑切换能力的导航定位服务,支撑了大众用户室内外无缝精密定位的需求。