基于蓝牙的移动终端定位方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及移动终端定位技术领域，尤其涉及一种基于蓝牙的移动终端定位方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

随着互联网技术的发展，人们对自身位置信息的需求越来越大。目前人们主要通过移动终端接收卫星信号，并根据卫星信号的特征参数进行位置计算。然而，当人们处于室内环境中，如处于大型商场、办公楼等环境中时，由于建筑物的遮挡，移动终端很难收到卫星信号。

相关技术提出通过蓝牙定位进行室内定位。然而通过这种方式，只能为用户提供相对位置坐标，无法获得精准的卫星定位坐标。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种基于蓝牙的移动终端定位方法、装置、电子设备及存储介质。

基于上述目的，本申请提供了一种基于蓝牙的移动终端定位方法，包括：

获取室分天线转发的多个卫星信号及多个蓝牙信标发送的信标信号；所述卫星信号与所述蓝牙信标间的相对位置确定；

根据所述卫星信号，得到所述室分天线的坐标；

根据所述室分天线的坐标和所述相对位置，得到所述蓝牙信标的坐标；

根据所述蓝牙信标的坐标和所述信标信号，确定所述移动终端的坐标。

可选地，所述根据所述卫星信号，得到所述室分天线的坐标，包括：

根据所述卫星信号，得到所述室分天线的近似坐标；

根据所述卫星信号和所述近似坐标，通过如下公式，计算得到所述室分天线的近似坐标的修正量；

V

其中，V

根据所述室分天线的近似坐标以及所述室分天线的近似坐标的修正量，通过如下公式，计算得到所述室分天线的坐标；

其中，(x

可选地，所述室分天线与卫星之间的三维坐标系数矩阵的计算方法包括：

根据所述室分天线的近似坐标，所述卫星的坐标和所述室分天线与所述卫星之间的距离，通过如下公式，计算得到所述室分天线与所述卫星之间距离在三维坐标系中的投影值；

其中，(x

根据所述投影值，构建所述三维坐标系数矩阵；

可选地，所述噪声的计算方法包括：

根据所述卫星信号，得到所述室分天线与所述卫星之间的伪距和真实距离；

根据所述伪距和所述真实距离，通过如下公式，得到所述噪声；

其中，

可选地，所述根据所述蓝牙信标的坐标和所述信标信号，确定所述移动终端的坐标，包括：

根据所述信标信号，得到所有所述移动终端与所述蓝牙信标间距离；

根据多个蓝牙信标的坐标以及所述移动终端与该蓝牙信标间距离，得到所述蓝牙信标的坐标。

可选地，所述根据所述信标信号，得到所有所述移动终端与所述蓝牙信标间距离，包括：

根据所述所述信标信号，确定所述蓝牙信标的信号强度；

根据所述所述信号强度，通过如下公式，得到所有所述移动终端与所述蓝牙信标间距离；

RSSI＝A-10n lg d；

其中，d表示上述距离，RSSI表示蓝牙信标的信号强度，A为距离蓝牙信标1m出的RSSI值，n为预设的信号渐变因子。

可选地，所述根据多个蓝牙信标的坐标以及所述移动终端与该蓝牙信标间距离，得到所述蓝牙信标的坐标，包括：

根据多个蓝牙信标的坐标以及所述移动终端与该蓝牙信标间距离，通过如下公式，得到所述蓝牙信标的坐标；

其中，(x，y，z)为移动终端的待求解坐标，(x

基于同一发明构思，本申请还提供了一种移动终端定位装置，包括：

获取模块，被配置为获取目标激光器的温度数据；

预测模块，被配置为根据所述温度数据，通过训练获得的频差预测模型，得到预测频差；

调整模块，被配置为响应于确定所述预测频差在调节范围内，根据所述预测频差对所述目标激光器的激光频率进行调整。

基于同一发明构思，本申请还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任意一项所述的基于蓝牙的移动终端定位方法。

基于同一发明构思，本申请还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述任一所述的基于蓝牙的移动终端定位方法。

从上面所述可以看出，本申请提供的基于蓝牙的移动终端定位方法、装置、电子设备及存储介质，通过引入卫星信号引入室内，实现与蓝牙信号的结合，确定移动终端的三维坐标。本申请提供的定位方法，可以获得精准的卫星定位坐标。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一个或多个实施例的基于蓝牙的移动终端定位方法的流程示意图；

图2为本申请一个或多个实施例的移动终端定位装置的结构示意图；

图3为本申请一个或多个实施例的室分天线与卫星信号传播示意图；

图4为本申请一个或多个实施例的移动终端与蓝牙信标分布示意图；

图5为本申请一个或多个实施例的电子设备硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本申请进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

以下，通过具体的实施例来详细说明本申请一个或多个实施例的技术方案。

参考图1，本申请一个或多个实施例的基于蓝牙的移动终端定位方法，包括以下步骤：

步骤S101：响应于确定所述移动终端在室内区域，获取室分天线转发的卫星信号及多个蓝牙信标发送的信标信号；所述卫星信号与所述蓝牙信标间的相对位置确定。

在本步骤中，收到获取室分天线转发的卫星信号和蓝牙信标发送的信标信号。在一些实施例中，室分天线预置在根据预定分区方法划分的区域内。在一些实施例中，上述预定分区方法可以包括采用蜂窝网理论进行划分，将大区域划分为数个蜂窝状的小区域。在一些实施例中，上述预定分区方法还可以包括按照建筑物区域划分，不同的建筑物如商场、医院、办公楼等，其室内区域并不互通，因此可以对其按照建筑物区域进行划分。

室分天线与蓝牙信标皆需要事先预置。其中，室分天线应尽可能设置在预置在楼顶或开阔地面等开阔区域处，尽量保证附近无遮挡。蓝牙信标应预置于需要进行室内定位的建筑物内部。由于蓝牙信标的发射信号随着距离的增加而衰弱，因此，在安装蓝牙信标时应该以在考虑信号覆盖率的基础上设计各个信标之间的距离。

当室分天线与蓝牙信标设置完毕之后，室分天线与蓝牙信标之间的相对位置也得到了确定。也即，在后续的坐标计算过程中，可以在室分天线坐标已知的情况下，通过室分天线与蓝牙信标之间的相对位置，确定蓝牙信标的坐标。

相关技术中，在如地下停车场等不容易接收到信号中，移动终端只能利用蓝牙技术进行定位。但是仅通过蓝牙技术进行室内定位得到的三维坐标为相对坐标，也即，其对应的坐标系为建筑物内部的坐标系，与建筑物外部(室外环境)定位所使用的坐标系无法保持一致。也因此，移动终端在室内外区域的边缘地带进行定位时，容易出现定位出错等问题。

由此，本申请提出将将室分天线引入室内定位方法的计算当中，通过室分天线的坐标，计算蓝牙信标在与室外定位过程中所应用的坐标系下的三维坐标，保证移动终端在室内和室外移动过程中，对坐标的计算保持在同一坐标系下，提高定位精度。

步骤S102：根据所述卫星信号，得到所述室分天线的坐标。

在一些实施例中，上述卫星可以为北斗卫星等。其不同的卫星的选择只要能达到相应的目的，均不会影响本发明的保护范围。

在一些实施例中，移动终端接收到室分天线转发的卫星信号后，对室分天线的三维坐标进行解算。

在一些实施例中，室分天线的三维坐标的解算包括如下步骤：

首先，解算室分天线与卫星之间的伪距。

在一些实施例中，上述卫星信号包括时间戳数据，因此，上述伪距可以由光速和信号传播时间解算得到。

在一些实施例中，可以通过如下公式，得到伪距：

其中，

由于卫星时钟与室分天线时钟之间存在时钟钟差

其中，

然后，求解室分天线室分天线与卫星之间的伪距差分。

伪距差分是应用最广的差分定位方法，它利用基准室分天线的已知坐标解算基准室分天线至各导航卫星间的距离。并将其与含有误差的伪距测量值进行比较，然后通过滤波算法等数据处理算法解算出各卫星的伪距误差。移动终端可以利用此伪距误差来改正伪距观测结果，进而利用改正后的伪距求解自身的三维坐标。

如图3所示，在一些实施例中，观测站n和观测站m通过室分天线收到第j颗卫星和第k颗卫星传输的卫星信号，并求解得到两个观测站与两个卫星之间的伪距差分。

在一些实施例中，可以根据上述伪距差分构建站星双差观测模型：

其中，

在一些实施例中，上述卫星可以为两个或更多。其不同的数量不会影响本发明的保护范围。在一些实施例中，上述观测站r和上述观测站s设置有室分天线，通过室分天线获取卫星信号。在一些实施例中，上述观测站s为本申请中的室分天线所在的观测站，上述观测站r为基准观测站。

最后，求解室分天线的三维坐标。

以基于双差的伪距计算方法为例，由于设置有室分天线的观测站与卫星之间的几何距离为非线性的，因此需要对距离方程进行线性化。

以上述观测站s为本申请中的室分天线所在的观测站，上述观测站r为基准观测站，第1颗卫星为参考卫星，同一时刻收到n颗卫星信号的实施例作为说明，在一些实施例中，其进行线性化后的距离方程为：

V

其中，V

其中，A

其中，(x

X

L

由于V

X

因此，室分天线的三维坐标可以通过如下公式计算得到：

步骤S103：根据所述室分天线的坐标和所述相对位置，得到所述蓝牙信标的坐标。

在步骤S101和步骤S102中，已经确定了室分天线的三维坐标，且室分天线与蓝牙信标间距离是已知且可以确定的。因此在本步骤中，可以根据室分天线坐标和其与蓝牙信标间相对位置确定蓝牙信标的坐标。

在一些实施例中，可以根据室分天线的三维坐标和室分天线与蓝牙信标间的几何关系，通过几何计算确定蓝牙信标的三维坐标。

步骤S104：根据所述蓝牙信标的坐标和所述信标信号，确定所述移动终端的坐标。

得到蓝牙信标的三维坐标后，可以通过如下步骤进一步确定移动终端的三维坐标。

首先，确定移动终端与蓝牙信标间的距离。

在一些实施例中，可以通过RSSI测距模型进行蓝牙信标与移动终端之间距离的测定。采用此方法的原因在于，在空间中，蓝牙信标的信号随着距离的增大而减弱，因此，可以根据信号的强弱确定距离的远近。其不同的计算距离的方式只要能达到相应的目的，均不会影响本发明的保护范围。

在一些实施例中，上述距离计算公式如下：

RSSI＝A-10n lg d；

其中，d表示上述距离，RSSI表示蓝牙信标的信号强度，A为距离蓝牙信标1m出的RSSI值，n为预设的信号渐变因子。在一些实施例中，上述信号渐变因子可以通过人为设定得到。

然后，根据多个蓝牙信标的坐标和其与移动终端之间的距离进行定点。

如图4所示，在一些实施例中，可以通过三个或多个蓝牙信标的坐标和其与移动终端之间的距离，确定移动终端的位置。在一些实施例中，由于数据具有误差等原因，无法得到一个确定的点，此时可以利用多点定位的解算方法进行位置确定。

最后，解算移动终端的三维坐标。

首先根据上述步骤中解算得到的蓝牙信标与移动终端之间的距离，以及蓝牙信标的三维坐标，得到如下方程组：

其中，(x，y，z)为移动终端的待求解坐标，(x

在一些实施例中，可以对其进行线性化，得到如下方程：

AP＝b

其中：

线性化后的公式，可以利用最小二乘法进行求解，得到：

P＝(A

其中，P＝[x，y，z]

需要说明的是，本申请实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本申请实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。

需要说明的是，上述对本申请的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种移动终端定位装置。

参考图2，所述移动终端定位装置，包括：

获取模块11，被配置为获取室分天线转发的多个卫星信号及多个蓝牙信标发送的信标信号；所述卫星信号与所述蓝牙信标间的相对位置确定；

第一计算模块12，被配置为根据所述卫星信号，得到所述室分天线的坐标；

第二计算模块13，被配置为根据所述室分天线的坐标和所述相对位置，得到所述蓝牙信标的坐标；

第三计算模块14，被配置为根据所述蓝牙信标的坐标和所述信标信号，确定所述移动终端的坐标。

在一些实施例中，上述第一计算模块，具体被配置为根据所述卫星信号，得到所述室分天线的近似坐标；

根据所述卫星信号和所述近似坐标，通过如下公式，计算得到所述室分天线的近似坐标的修正量；

V

其中，V

根据所述室分天线的近似坐标以及所述室分天线的近似坐标的修正量，通过如下公式，计算得到所述室分天线的坐标；

其中，(x

在一些实施例中，上述第一计算模块，具体被配置为根据所述室分天线的近似坐标，所述卫星的坐标和所述室分天线与所述卫星之间的距离，通过如下公式，计算得到所述室分天线与所述卫星之间距离在三维坐标系中的投影值；

其中，(x

根据所述投影值，构建所述三维坐标系数矩阵；

在一些实施例中，上述第一计算模块，具体被配置为根据所述卫星信号，得到所述室分天线与所述卫星之间的伪距和真实距离；

根据所述伪距和所述真实距离，通过如下公式，得到所述噪声；

其中，

在一些实施例中，上述第三计算模块，具体被配置为根据所述信标信号，得到所有所述移动终端与所述蓝牙信标间距离；

根据多个蓝牙信标的坐标以及所述移动终端与该蓝牙信标间距离，得到所述蓝牙信标的坐标。

在一些实施例中，上述第三计算模块，具体被配置为根据所述所述信标信号，确定所述蓝牙信标的信号强度；

根据所述所述信号强度，通过如下公式，得到所有所述移动终端与所述蓝牙信标间距离；

RSSI＝A-10n lg d；

其中，d表示上述距离，RSSI表示蓝牙信标的信号强度，A为距离蓝牙信标1m出的RSSI值，n为预设的信号渐变因子。

在一些实施例中，上述第三计算模块，具体被配置为根据多个蓝牙信标的坐标以及所述移动终端与该蓝牙信标间距离，通过如下公式，得到所述蓝牙信标的坐标；

其中，(x，y，z)为移动终端的待求解坐标，(x

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的基于蓝牙的移动终端定位方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上任意一实施例所述的基于蓝牙的移动终端定位方法。

图5示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。

处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。

存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。

输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。

通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。

总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。

需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。

上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的基于蓝牙的移动终端定位方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的基于蓝牙的移动终端定位方法。

本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的基于蓝牙的移动终端定位方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本申请实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本申请实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本申请实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本申请的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本申请实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。