中文引用格式: 司若辰,吴赛,靳文鑫,等. 一种室内定位误差分布评估与局部定位修复系统框架[J]. 电子技术应用,2025,51(10):123-130.
英文引用格式: Si Ruochen,Wu Sai,Jin Wenxin,et al. A system framework for indoor positioning error distribution evaluation and local positioning repair[J]. Application of Electronic Technique,2025,51(10):123-130.
引言
室内定位和基于位置的服务在工业生产人员安全与设备监测中广泛应用,如换流站人员作业的位置监测与风险识别、无人智能巡检设备的定位导航等。相对于较为成熟的GNSS+RTK室外定位方案,室内定位根据定位目标载体、任务类型,以及室内的环境特征和空间大小,存在多种方案方法,根据定位方案是否依赖无线信号可分为基于无线信号的定位和不基于无线信号的定位[1]。基于无线信号的定位方法使用诸如Wi-Fi、BLE、UWB、5G等无线信号,基于这些无线信号进行交汇测量或信号指纹匹配进行定位[2-8];不基于无线信号的定位主要使用摄像头、激光雷达、惯性测量单元等传感器进行环境感知,通过实时建图与定位(Simultaneously Localization and Mapping, SLAM)方法进行定位[9-13]。前者定位终端相对轻便,佩戴安装方便且功耗低,常用于人员和临时机具定位;后者传感器设备相对昂贵且需要专业的标定,不便于拆装,主要用于专用的智能巡检设备。上述两种方案相互并不冲突,应用中常常融合两种方案来提高定位精度和鲁棒性[14-16]。
定位精度是评价定位系统和方法的重要指标之一,定位精度不足可能造成风险监测系统的误报、漏报,智能巡检装置的轨迹偏移甚至碰撞风险。然而,目前评价定位系统精度时常用的定位误差均值、误差方差这类统计指标仅能反映定位系统的整体性能,在实际生产应用中存在局部定位性能评估方式不足的问题。
在实际应用中,受定位基站安装精度、定位数据标定精度、信号遮挡和反射、定位环境变化等诸多因素影响,系统的定位误差在空间内往往不是均匀分布的,这就导致系统整体精度指标不足以满足生产应用的实际需求,例如即使系统总体定位精度达标,也可能存在局部定位误差超限区域,对位置服务结果产生影响的风险。因此为加强室内定位服务质量保障,需要对室内定位系统误差空间分布进行监测,及时发现并消除局部定位误差超限带来的风险隐患。
针对上述局部误差的监测和修复问题,本文提出一种室内定位误差分布评估与局部定位修复系统框架。该系统框架通过离散的定位误差采样数据进行空间插值,构建定位误差等值线来揭示定位误差的空间分布,准确找出局部定位误差超限区域,并通过局部信号指纹高精修复对局部定位质量进行修复。
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作者信息:
司若辰,吴赛,靳文鑫,滕玲,刘宇翔,张光耀
(中国电力科学技术研究院有限公司,北京 100192)

