浅谈室内定位

       如今随着基于位置服务的兴起，室内定位也日益火热。主要的技术按是否预置环境分为：预置节点式和非预置节点式。已经商用的大多都是预置节点式，包括WIFI、UWB、红外、RFID、蓝牙等，其中精度比较高的有UWB，据说定位精度可以达到厘米级别。处于实验室研究阶段的，主要是非预置节点式，这一类技术的主要优点就是成本低、自主性强，代表就是基于可穿戴惯性测量单元的室内定位技术。本文也主要讨论此类定位方式。

预置节点式，需要在使用前先安装若干个定位节点，并且需要被定位人员与节点之间可以相互通信，也可以理解为组网。这么一搞，成本上去了，且只能用于特定环境下，出了这个预置的环境，定位便失效。对于消防救援等紧急情况下的定位需求，难以满足。非预置节点式，也就是惯性定位方式，自主性强，成本低，可以用于任何环境中，但主要问题就是惯性器件本身存在漂移，器件精度会随着时间推移而下降，且导航定位的方法又是基于积分运算的，又带来了累积误差的问题。总之，惯性导航定位的手段存在两大问题：器件漂移和累积误差。

器件漂移是器件本身的问题，没有办法消除，只能尽量去抑制，校正，所以一般惯性器件都需要事先对其进行标定。但标定之后也不能完全消除它的漂移误差，只是尽量减小。其次，就是采用算法对其进行修正。在行人定位领域最著名的恐怕就是零速修正算法了。其主要思想就是将惯性器件（陀螺仪、加速度计）固定在行人脚部，当检测到行人脚接触地面的时候，认为其为静止状态，即为零速，然后采用卡尔曼滤波对速度进行修正，从而对误差进行修正。

零速修正的方法虽然可以较好的修正误差，满足一定的定位精度需求，但该框架还是基于积分运算去计算速度、位置信息的，还是会将误差逐渐放大，直到发散的无影无踪。此时可以考虑加入地图信息，时不时的用绝对位置信息修正一下，消除累积误差，针对已知环境，地图匹配的方法是可以较好的消除累积误差的，但问题依旧是，针对未知环境定位怎么办？

说的形象一点，针对消防员的个人定位怎么办？预置节点式可以直接抛弃，因为对于未知环境，怎么去布置节点？那就剩自主式的了。惯性定位方式又存在以上问题，导致现在的个人定位走到一个窘境，没有合适的方法技术去解决这个问题。

如今众多说法概括一下就是，需要外部参考信息，如果加入外部参考信息，就变成了现在也非常流行的组合导航，惯性导航+GNSS导航，惯性导航+其他的各种方法。针对GNSS信号较好的地方，那还用什么惯性导航；针对GNSS信号不好的地方，就用惯性导航，但也只能用很短时间，一旦时间长了，位置就漂了。。。本打算加入外部参考信息（卫星信号）来修正惯导，结果反而被别人利用了，有木有？

再重申一下问题就是，如何去修正惯导定位的误差？组合导航也提了很久了，但并没有解决问题。求人不如求己，就依靠加速度计、陀螺仪、气压计、磁强计，这些自持可穿戴的设备，就没办法搞出个定位精度高，可长时间使用的个人定位系统吗？

硬件既然已经定死，那只能从软件上做文章。

待续。。。。