常用的室內定位技術對比（下）
1：偽衛(wèi)星定位技術
偽衛(wèi)星是指安裝在地面附近的能夠發(fā)射類似于 GNSS信號的裝置，其本質是一個 GNSS 信號模擬器，可以作為室內環(huán)境中對GNSS信號的補充。偽衛(wèi)星技術定位的規(guī)?；y度比較低，同時定位精度為亞米級，能夠滿足大多數(shù)時候的定位需求，但是較高的基站部署成本使該技術停留在專業(yè)領域，尚未投入市場使用。目前國內上海交通大學、中國電子科技集團公司第54研究所也對偽衛(wèi)星技術進行了深入的研究，對偽衛(wèi)星的組網(wǎng)配置方案進行了詳細的研究和分析，共同探討偽衛(wèi)星獨立組網(wǎng)配置方案的可行方案。
2：基于天然信源的室內定位技術
基于天然信源的室內定位技術是指利用傳感器將某些與位置相關的天然信源轉換為可用于定位的信號以實現(xiàn)定位，例如，慣性導航技術利用慣性傳感器感知載體的運動狀態(tài)；地磁導航技術利用地磁傳感器獲取當前位置的磁場特征；氣壓計測高技術利用氣壓計測量當前位置的氣壓等。
3：慣性定位
慣性導航技術是基于慣性測量單元（Inertial MeasurementUnits, IMU）對狀態(tài)進行預測，具體是利用加速度計、陀螺儀和磁力計等傳感器對前一刻的位置信息進行處理，得到當前時刻的相對位置。隨著傳感器的小型化與低成本，近些年IMU被廣泛應用于室內導航定位。慣性導航系統(tǒng)基于航位推算方法實現(xiàn)終端的定位，具備較強的自主性，短時間內的定位精度和連續(xù)性非常高；但定位導航精度極大地受限于器件成本，且不可避免地隨著時間的推移產(chǎn)生累積誤差，需要借助外界定位信息源不斷地對位置推算進行校準。零速校正是慣性導航技術中的一種誤差補償技術，可有效控制長時間的累計和誤差，提高系統(tǒng)精度。
4：地磁定位
地球的磁場特性最先被廣泛用于航海和軍事等室外定位。地磁定位同樣可以采用指紋匹配的方法，通過事先采集并構建精確的地磁指紋數(shù)據(jù)庫，利用傳感器獲取人員當前位置的磁場數(shù)據(jù)，將實時數(shù)據(jù)與地磁指紋庫基準數(shù)據(jù)精確匹配獲得最佳估測值，從而實現(xiàn)人員在指定區(qū)域中的定位。由于地球磁場分布方向的原因，室內采集到的地磁3軸數(shù)據(jù)本質上只具備2個維度的指紋信息，大型建筑物的室內地磁特征差異不明顯，在傳統(tǒng)的室內區(qū)域柵格化指紋匹配方法中表現(xiàn)不佳，因此室內地磁信息多用于室內定位的多源信息融合，與慣性導航系統(tǒng)組合使用，起到輔助和誤差糾正的作用。
5：融合定位
上文介紹的各種定位技術各具優(yōu)勢和局限性，例如，WiFi、藍牙和UWB信號屬于射頻信號，易受多徑效應的影響；慣性導航雖不依賴外置信源，但定位誤差會隨時間累積。目前，國內主流的室內定位方法是根據(jù)場景需求及各類室內定位技術的特點，選擇2種及以上的定位技術進行融合以獲得當前位置的最優(yōu)估計。融合方法有松耦合和緊耦合兩種方法，兩者的區(qū)別在于：松耦合需要各類傳感器提供定位結果，而緊耦合需要各類傳感器直接提供觀測信息；松耦合易于實現(xiàn)，但要求各類傳感器均輸出定位結果，緊耦合與松耦合相比實現(xiàn)難度大，但各類傳感器只需提供觀測信息即可。信息融合的實現(xiàn)依賴濾波算法，如卡爾曼濾波、無跡濾波和粒子濾波，目前工程應用多采用卡爾曼濾波。融合定位的信息源可以是多種多樣的，如GNSS信號、加速度計/陀螺儀、基站信號、WiFi、藍牙、氣壓計、地磁、視覺、室內地圖等；但融合定位模型和方案同樣需要考慮室內定位結果的精度和可靠性：多種信息的協(xié)同融合可以帶來精度的提升，同樣可能會導致災難性的定位失準。獲得傳感器數(shù)據(jù)后需要對多來源信息進行預處理以剔除原生和融合噪聲，從數(shù)據(jù)中提取特征后要根據(jù)不同應用情景、設備條件和具體需求進行特征級融合，賦予不同的權重，結合地圖信息和各種狀態(tài)估計濾波算法后進行決策級融合。
隨著室內定位技術的不斷進步，定位精度也逐漸提商到米級甚至亞米級。目前，國內主流的室內定位方案主要是針對不同的應用需求選用WiFi、藍牙、UWB、慣導、氣壓計和磁場中的2種以上信源，并對不同信源提供的定位信息進行融合。與室外相比，室內信道環(huán)境和空間拓撲關系復雜，雖然室內信源種類繁多，但各種信源都有一定的局限性；不同定位信息的融合目前仍采用最簡單的擴展卡爾曼濾波技術；室內定位方案的選擇多數(shù)以成本和定位精度為衡量指標，尚未構成與 GNSS 定位類似的完整的室內定位性能評估體系。
