【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于無線定位與導航技，尤其涉及一種便攜式移動終端協同相對定位方法和系統。
技術介紹
1、穿戴式移動終端是一類可直接佩戴于人體、用于信息處理和傳輸的電子設備，通常包括智能手表、智能眼鏡、健康監測設備等。此類終端因其便攜性、實時性和智能化特點，廣泛應用于健康監測、運動追蹤、戶外導航、應急救援等領域。隨著應用場景的不斷拓展，穿戴式移動終端對定位精度的要求也逐步提高，特別是在需要精確相對位置的情境下，如運動員追蹤、增強現實、近距離社交互動等場景。
2、在這些場景中，僅依賴絕對位置的導航系統已無法滿足需求；穿戴式終端亟需能夠提供厘米級精度的相對定位功能，以實現與周邊設備、用戶或關鍵物體的精確交互。例如，在室內環境或人員密集的場景下，傳統的衛星定位技術因信號遮擋和多路徑效應而面臨精度限制，而藍牙、rtk等相對定位技術能夠有效提供近距離的相對位置數據。因此，基于穿戴式終端的精確相對定位方法在安全性、互動性、數據可靠性等方面具有重要意義，成為提升用戶體驗與應用性能的關鍵技術。
3、藍牙定位技術是一種利用藍牙無線通信信號實現設備相對位置測定的方法，主要依賴接收信號強度、到達時間差、到達角度等參數來進行位置估算。藍牙定位具備低功耗、成本低、設備體積小的特點，使其廣泛應用于短距離的室內定位與測距場景。當前藍牙定位技術主要采用以下幾種方法：信號強度定位(rssi)：該方法基于接收信號強度指示(rssi)與距離之間的相關性來估算設備之間的相對距離。然而，由于信號強度易受環境因素的干擾影響，其定位精度通常較低，易產生較大誤
4、盡管藍牙定位技術在短距離環境中具備一定的應用優勢，但其定位精度受環境變化影響較大，且在動態環境或較大范圍內定位時存在不穩定性。因此，藍牙定位技術難以滿足對高精度和動態性要求較高的應用場景。
5、rtk(real-time?kinematic，實時動態)是一種利用gnss實現高精度定位的技術，通過基準站與流動站之間傳輸的差分校正數據，實時校正衛星定位誤差，從而達到厘米級的定位精度。rtk定位系統主要依賴于基準站與流動站的協同工作，廣泛應用于需要高精度動態定位的場景，如工程測量、自動駕駛、精密農業等領域，其技術特點如下：高精度：rtk基于載波相位觀測值的差分算法，能夠有效消除公共誤差，顯著提高了定位精度。通常，rtk在基準站周圍的有效范圍內可以實現厘米級相對定位精度；實時性：rtk系統具有快速的收斂速度，能夠在短時間內實現高精度定位，非常適合需要實時動態定位的場景需求；相對定位：rtk技術主要用于相對定位，通過基準站與流動站之間的相對位置解算來消除定位誤差，因此流動站的位置精度高度依賴于基準站位置的精度。在基準站固定、網絡覆蓋穩定的情況下，rtk可以提供可靠的高精度相對定位服務。
6、然而，rtk定位對基準站和gnss信號環境有較高要求。當基準站與流動站之間的距離增加，或者在信號遮擋和多路徑干擾較為嚴重的環境中，rtk定位的精度和穩定性都會受到顯著影響。此外，rtk設備成本較高，信號環境復雜時應用受到一定限制，不適合室內或信號不穩定區域的定位需求。
7、現有的穿戴式移動終端定位方法多依賴藍牙或gnss(如rtk)單一定位技術，受限于環境影響或設備間距離的限制，難以同時滿足近距離高精度和大范圍實時定位的需求。藍牙信號在動態和復雜環境(如多路徑效應明顯的室內場景)中易受干擾，導致定位不穩定；rtk技術在高遮擋和信號弱的環境中精度顯著降低，無法穩定提供高精度位置數據。現有高精度定位系統多依賴固定基站和復雜網絡，導致穿戴式移動終端的部署成本較高，應用場景有限。
技術實現思路
1、本專利技術要解決的技術問題是，提供一種便攜式移動終端協同相對定位方法和系統，在便攜式移動終端上實現精度更高、成本適中的相對定位，以滿足多樣化應用場景下的高精度相對定位需求。
2、為實現上述目的，本專利技術采用如下的技術方案：
3、一種便攜式移動終端協同相對定位方法，包括：
4、步驟s1、獲取多源數據，同時對多源數據進行預處理；其中，多源數據包含：rtk差分值、gnss觀測量和藍牙觀測量
5、步驟s2、對預處理后的多源數據進行粗差檢測；
6、步驟s3、根據粗差檢測后的rtk差分值、gnss觀測量和藍牙觀測量，構建融合觀測方程；
7、步驟s4、根據融合觀測方程，通過卡爾曼濾波算法得到定位參數的估計值；
8、步驟s5、根據定位參數的估計值進行相對位置解算，得到便攜式移動終端的相對定位結果。
9、作為優選，步驟s1中，對對多源數據進行預處理包括剔除信號中的噪聲和異常值。
10、作為優選，根據環境信號強度和運動狀態動態調整定位參數的估計值，當設備處于高速運動或信號受限的環境中時，實時調整定位參數的估計值以適應環境變化。
11、作為優選，采用分布式基準站布設方式，在預定范圍內布設rtk基站，提供差分數據支持。
12、本專利技術還提供一種便攜式移動終端協同相對定位系統，包括：
13、獲取裝置，用于獲取多源數據，同時對多源數據進行預處理；其中，多源數據包含：rtk差分值、gnss觀測量和藍牙觀測量
14、第一處理裝置，用于對預處理后的多源數據進行粗差檢測；
15、融合裝置，用于根據粗差檢測后的rtk差分值、gnss觀測量和藍牙觀測量，構建融合觀測方程；
16、第二處理裝置，用于根據融合觀測方程，通過卡爾曼濾波算法得到定位參數的估計值；
17、解算裝置，用于根據定位參數的估計值進行相對位置解算，得到便攜式移動終端的相對定位結果。
18、作為優選，獲取裝置對多源數據進行預處理包括剔除信號中的噪聲和異常值。
19、作為優選，根據環境信號強度和運動狀態動態調整定位參數的估計值，當設備處于高速運動或信號受限的環境中時，實時調整定位參數的估計值以適應環境變化。
20、作為優選，采用分布式基準站布設方式，在預定范圍內布設rtk基站，提供差分數據支持。
21、本專利技術融合藍牙信號的距離信息與rtk信息，得到穿戴式終端高精度的相對位置信息，滿足不同情景的應用需求，實現便攜式移動終端在短距離內的厘米級精度定位，使便攜式移動終端在信號受限或環境復雜的情況下仍能獲得相對穩定、可靠的高精度相對位置，以滿足運動追蹤、社交互動等需要精確相對位置的應用場景。另外，本專利技術減少對固定基站的依賴，降低部署和硬件成本，為高精度定位的普及應用提供了更經濟的解決方案。...
【技術保護點】
1.一種便攜式移動終端協同相對定位方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的便攜式移動終端協同相對定位方法，其特征在于，步驟S1中，對對多源數據進行預處理包括剔除信號中的噪聲和異常值。
3.如權利要求2所述的便攜式移動終端協同相對定位方法，其特征在于，根據環境信號強度和運動狀態動態調整定位參數的估計值，當設備處于高速運動或信號受限的環境中時，實時調整定位參數的估計值以適應環境變化。
4.如權利要求3所述的便攜式移動終端協同相對定位方法，其特征在于，采用分布式基準站布設方式，在預定范圍內布設RTK基站，提供差分數據支持。
5.一種便攜式移動終端協同相對定位系統，其特征在于，包括：
6.如權利要求5所述的便攜式移動終端協同相對定位系統，其特征在于，獲取裝置對多源數據進行預處理包括剔除信號中的噪聲和異常值。
7.如權利要求6所述的便攜式移動終端協同相對定位系統，其特征在于，根據環境信號強度和運動狀態動態調整定位參數的估計值，當設備處于高速運動或信號受限的環境中時，實時調整定位參數的估計值以適應環境變化。>...
【技術特征摘要】
1.一種便攜式移動終端協同相對定位方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的便攜式移動終端協同相對定位方法，其特征在于，步驟s1中，對對多源數據進行預處理包括剔除信號中的噪聲和異常值。
3.如權利要求2所述的便攜式移動終端協同相對定位方法，其特征在于，根據環境信號強度和運動狀態動態調整定位參數的估計值，當設備處于高速運動或信號受限的環境中時，實時調整定位參數的估計值以適應環境變化。
4.如權利要求3所述的便攜式移動終端協同相對定位方法，其特征在于，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張濤，郭仕偉，范磊，施闖，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：
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