本发明涉及室内定位领域，特别涉及一种基于自适应平均窗长的轨迹总长度确定方法。
背景技术：
随着无线通信技术的迅速发展以及移动智能终端的逐渐普及，基于位置的服务(location-basedservice，lbs)已成为智能社会的重要组成部分。除了紧急求救情况下的人员定位之外，lbs已经在军事国防、交通运输、现代物流、大地测绘等领域得到了广泛应用，目前正向更加丰富多彩、市场潜力巨大的创新型移动位置服务方向发展，例如基于位置的社交、广告、移动搜索灯。这些创新型位置服务以移动互联网为基础，需要实时获取用户在室内外全空间的精确地理位置信息。
惯性导航系统由于其高精度、自主性、受外界影响小等优点，在诸多定位领域得到应用。例如在室外场景中，惯性导航系统能够辅助gnss提升其定位精度，而且能够弥补gnss存在信号盲区的缺点。在室内定位中，微机电惯性测量元件可以安装在人的脚部、腰部、头部等多个部位，实现人的定位与导航。
导航系统中一个重要的输出是轨迹总长度，但由于微机电惯性测量元件采样率较高，实际输出的定位轨迹为脚的运动轨迹。传统上，计算轨迹总长度时，会对每段固定时间的定位结果进行平均处理。但传统方法会带来两个问题，一是不同的平均窗长会导致不同的轨迹总长度；二是固定窗长每次截取的步态周期不同，不能保证能对一个完整的步态进行平均计算。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本发明的目的在于提出一种基于自适应平均窗长的轨迹总长度确定方法，可准确计算轨迹总长度。
为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种基于自适应平均窗长的轨迹总长度确定方法，包括以下步骤：s1：获取目标单位的零速状态信息，其中，所述零速状态信息包括静止状态信息和运动状态信息；s2：根据每段静止状态信息对应的开始时刻和结束时刻，进而计算所述每段静止状态的平均窗长度；s3：根据所述每段静止状态的平均窗长度、所述每段静止状态的轨迹得到所述每段静止状态轨迹的平均值；s4：根据所述每段静止状态轨迹的平均值进行差分计算得到每段行走轨迹的长度；s5：对所有行走轨迹的长度进行求和得到行走轨迹总长度。
进一步地，所述目标单位的第一状态信息是通过设置在所述目标单位上的测量元件获取的。
进一步地，根据零速校正的取值区分静止状态信息和运动状态信息。
进一步地，根据以下公式计算每段静止状态轨迹的平均值：
其中，trajsmooth(k)是第k个静止状态对应的轨迹的平均值，winlen(k)代表第k段静止状态的平均窗长度，trajk是第k个静止状态对应的轨迹。
进一步地，根据以下公式计算每段行走轨迹的长度：
其中，trajlen(k)是行走总长度中第k段的长度，trajsmoothx和trajsmoothy属于trajsmooth的x和y分量。
根据本发明实施例的基于自适应平均窗长的轨迹总长度确定方法，对各种脚部捷联惯性导航系统输出的定位轨迹均可准确的计算其轨迹总长度，通用性强；在不改动脚部捷联惯性导航系统的前提下，增加了基于零速修正静止状态的自适应平均窗长选取方法模块；算法复杂度低，易于工程实现。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施例的基于自适应平均窗长的轨迹总长度确定方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
以下结合附图描述本发明。
图1是本发明实施例的基于自适应平均窗长的轨迹总长度确定方法的流程图。如图1所示，根据本发明实施例的基于自适应平均窗长的轨迹总长度确定方法，包括以下步骤：
s1：获取目标单位的零速状态信息。其中，零速状态信息包括静止状态信息和运动状态信息。
在本发明的一个实施例中，目标单位的第一状态信息是通过设置在目标单位上的测量元件获取的。测量元件可以是微机电惯性测量元件，安装在人的脚部、腰部、头部等多个部位，实现人的定位与导航。
s2：根据每段静止状态信息对应的开始时刻和结束时刻，进而计算每段静止状态的平均窗长度。
在本发明的一个实施例中，根据零速校正的取值区分静止状态信息和运动状态信息。
具体地，零速状态信息包含静止和运动两种状态，zupt＝1时为静止状态，zupt＝0时为运动状态。提取出零速状态信息zupt＝1的部分。第k个静止状态的开始点判断为stillk(start)，第k个静止状态的结束点判断为stillk(end)。将第k段静止状态的开始点和结束点提取出来之后，计算此段静止状态的平均窗的长度：
winlen(k)＝stillk(end)-stillk(start)
其中，winlen(k)代表第k段静止状态的平均窗长度。
s3：根据每段静止状态的平均窗长度、每段静止状态的轨迹得到每段静止状态轨迹的平均值。
在本发明的一个实施例中，根据以下公式计算每段静止状态轨迹的平均值：
其中，trajsmooth(k)是第k个静止状态对应的轨迹的平均值，trajk是第k个静止状态对应的轨迹。
s4：根据每段静止状态轨迹的平均值进行差分计算得到每段行走轨迹的长度。
在本发明的一个实施例中，根据以下公式计算每段行走轨迹的长度：
其中，trajlen(k)是行走总长度中第k段的长度，trajsmoothx和trajsmoothy属于trajsmooth的x和y分量。
s5：对所有行走轨迹的长度进行求和得到行走轨迹总长度。
具体地，通过以下公式对所有的trajlen求和得到轨迹总长度dis：
dis＝σtrajlen(k)
表1为一个示例中，应用本发明实施例的基于自适应平均窗长的轨迹总长度确定方法对一段时间数据的处理结果。分别对这段实际数据进行固定平均窗长处理和基于零速修正静止状态的自适应平均窗长处理。其中固定窗长处理选取了1个采样点、123个采样点、246个采样点、369个采样点和512个采样点这五种典型情况。从表1中可见本发明提出的方法可以避免计算轨迹总长度时的随机性。
表1
另外，本发明实施例的基于自适应平均窗长的轨迹总长度确定方法的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。