技術(shù)特征：
1.一種室內(nèi)WLAN/MEMS融合跨樓層3維定位方法，其特征在于，所述方法包括：1)選擇WLAN位置指紋數(shù)據(jù)庫：計算前一時刻得到的行人3維位置距每個樓梯口的物理距離，利用計算出的物理距離是否大于某個閾值判斷行人是否進出樓梯間；如果判斷出沒有進出樓梯間，則位置指紋數(shù)據(jù)庫不變，與前一時刻的位置指紋數(shù)據(jù)庫相同；如果進入樓梯間，則選擇樓梯間的位置指紋數(shù)據(jù)庫，如果出樓梯間，則判斷為在樓層中，此時還需利用前一時刻的實際高度判斷所處樓層，選擇相應(yīng)樓層的位置指紋數(shù)據(jù)庫；2)計算行人的速度和航向：根據(jù)采集到的MEMS數(shù)據(jù)，包括3軸加速度計、3軸陀螺儀和3軸磁力計數(shù)據(jù)，利用步態(tài)檢測和數(shù)據(jù)更新速率方法計算速度，四元素更新姿態(tài)矩陣方法計算航向；3)WLAN位置指紋定位：首先利用抗差擴展卡爾曼組合導(dǎo)航濾波器中的一步預(yù)測信息反匹配位置指紋數(shù)據(jù)庫修正觀測得到RSSI，然后利用修正的RSSI結(jié)合WKNN定位算法進行位置解算；4)將計算得到的速度、航向和WLAN指紋定位的位置一起帶入抗差擴展卡爾曼組合導(dǎo)航濾波器，解算得到最優(yōu)的二維位置坐標；5)高度計算：利用氣壓計輸出數(shù)據(jù)計算海拔高度，實際的高度信息則通過判斷上下樓進行高度的累加或者累減進行計算，從而實現(xiàn)室內(nèi)跨樓層3維定位。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)WLAN/MEMS融合跨樓層3維定位方法，其特征在于，所述步驟(2)對行人的速度解算如下：首先計算加速度計輸出的模值和分別表示加速度計輸出的3軸加速度；然后通過檢測模值A(chǔ)norm為峰值且大于某個設(shè)定的閾值A(chǔ)0來判斷跨步，完成步態(tài)檢測；最后假設(shè)MEMS傳感器的輸出頻率為fs，且通過檢測加速度計輸出模值A(chǔ)norm連續(xù)兩個大于閾值A(chǔ)0的峰值之間的數(shù)據(jù)點數(shù)ΔN，可以計算第k步所需的時間為假設(shè)行人每一步為勻速運動，則可以計算出第k步的速度為式中Pk為第k步的步長，vk為第k步計算出的速度，令第k步中每個采樣時刻的速度都為vk，則每一秒可計算出fs個速度，取每一秒計算出的所有速度的均值作為該秒計算出的速度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)WLAN/MEMS融合跨樓層3維定位方法，其特征在于，所述步驟(3)使用的抗差擴展卡爾曼組合導(dǎo)航濾波器的設(shè)計方法是：通過建立觀測方程和狀態(tài)方程，設(shè)計擴展卡爾曼濾波器EKF輸出最優(yōu)位置信息，并同時引入抗差M估計到室內(nèi)融合定位算法中，形成抗差擴展卡爾曼濾波器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的室內(nèi)WLAN/MEMS融合跨樓層3維定位方法，其特征在于，所述觀測方程如下：選用WLAN輸出的位置信息、MEMS輸出的速度和航向信息作為觀測量，即觀測方程如下：式中表示t時刻WLAN定位出的東位置，表示t時刻WLAN定位出的北位置，表示t時刻MEMS輸出的速度，表示t時刻MEMS輸出的航向；xt表示t時刻待估計的東位置，yt表示t時刻待估計的北位置，vt表示t時刻待估計的速度，表示t時刻待估計的航向，Vt表示觀測噪聲，是均值為0的高斯白噪聲序列。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的室內(nèi)WLAN/MEMS融合跨樓層3維定位方法，其特征在于，所述狀態(tài)方程如下：選用東位置、北位置、速度和航向作為狀態(tài)變量，即狀態(tài)方程如下：式中xt表示t時刻待估計的東位置，yt表示t時刻待估計的北位置，vt表示t時刻待估計的速度，表示t時刻待估計的航向；xt-1表示t-1時刻的東位置，yt-1表示t-1時刻的北位置，vt-1表示t-1時刻的速度，表示t-1時刻的航向角，Wt-1表示過程噪聲，是均值為0的高斯白噪聲序列。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)WLAN/MEMS融合跨樓層3維定位方法，其特征在于，所述步驟(3)修正RSSI的方法如下：定義t(t＝1,2,...)時刻擴展卡爾曼預(yù)測位置到WLAN位置指紋數(shù)據(jù)庫中參考點的物理距離為式中(xj,yj)為位置指紋數(shù)據(jù)庫中第j個參考點的位置，n為位置指紋庫中參考點總數(shù)，在計算出t時刻到所有參考點的距離Dtj后，選取K個物理距離最小的參考點對應(yīng)的RSSI向量，K>1，利用類似WKNN算法得到預(yù)測的RSSI向量為式中RSSI1為得到的RSSI預(yù)測向量，RSSIm為t時刻K個與擴展卡爾曼預(yù)測位置物理距離最小的參考點中第m點對應(yīng)的RSSI向量，Dtm為其對應(yīng)的物理距離，為t時刻K個與擴展卡爾曼預(yù)測位置物理距離最小的參考點對應(yīng)的物理距離的和，式中q為索引號；得到RSSI1后，對實測的RSSI2進行修正：RSSIt＝w×RSSI1+(1-w)×RSSI2式中RSSIt為t時刻最終的RSSI向量，w為加權(quán)系數(shù)，取值范圍為0≤w≤1。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)WLAN/MEMS融合跨樓層3維定位方法，其特征在于，所述步驟(5)的高度計算具體方法如下：將行人行走分為3種情況：樓層中行走、上樓梯和下樓梯；通過地理位置信息，判斷出行人所處的大概位置是在樓層中或者在樓梯間，如果在樓梯間，通過氣壓計測量的海拔高度信息判斷行人上樓梯或者下樓梯，實現(xiàn)高度的累加或者累減，如果在樓層中，則將所處樓層的高度直接賦值給當前時刻的高度輸出，實現(xiàn)室內(nèi)空間跨樓層3維定位。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的室內(nèi)WLAN/MEMS融合跨樓層3維定位方法，其特征在于，所述的判斷出行人所處的大概位置，其具體判斷如下：測試測試環(huán)境中所有樓梯口出的3維位置坐標為(xi,yi,zi),i＝1,2…,n，其中n為樓梯口總的個數(shù)，假設(shè)行人在時刻t-1的最優(yōu)位置為分別計算其與每一個樓梯口的物理距離為式中di為時刻t-1的最優(yōu)位置與第i個樓梯口的物理距離；設(shè)定門限r(nóng)，如果di＜r且判斷為進入樓梯間，此時匹配樓梯間的指紋數(shù)據(jù)庫，并保存此時的氣壓計測量高度信息h2；如果di＜r且判斷為出樓梯間，此時還需利用前一時刻的實際高度信息判斷所處樓層，選擇相應(yīng)的位置指紋數(shù)據(jù)庫，如果di＞r，則位置指紋數(shù)據(jù)庫不變，與前一時刻的位置指紋數(shù)據(jù)庫相同。