集则不做改变。按照该方法将监控可行域 Rl两两进行"求交"， 直到任意两个可行域都不存在交集；
[0070] 步骤八:求最终每个非空区域R,的重心，可得到最终布局监控点的集合{P^Ps…}， 及各点所能检测到的标签号数组姐。
[0071] 其中，步骤一中所述的"参考标签"，在选取时应满足一定条件:这些参考标签应覆 盖三种遮挡情况，以保证现场环境参数求解的准确性。
[0072]其中，步骤一中所述的"PLC(临界信号强度参数)"，是指该标签被稳定识别情况下 的最低信号强度，该参数因设备不同而有所差异，由UHF-RFID设备厂商提供。
[0073] 其中，步骤三到步骤四中所述的"附着平面法向量r1a"，在选取时应朝向飞机 外部，以保证可行域求解的正确性。
[0074] 其中，步骤四中所述的"遮挡面组Sb的外轮廓各点"，在记录其参数时应按照遮挡 轮廓点的顺序依次编号记录。
[0075] 其中，步骤五中所述的"去除顶部表面的四棱柱体结构"，是指由四个点P^P^Ps、 P4为顶部端点，标签点!\所在位置为底部平面，且去除面PAPA的的四棱柱体结构（如图5 (c)所示），用来表示简化后的对面遮挡环境。
[0076]其中，步骤五中所述的"侧面PkP' k+1 "，是指由简化形成的腔体面PkP' kP' k+lPk+1所组 成的平面。
[0077]本发明通过以上步骤，运用基于物理光学法与对数距离路径损耗模型的复杂金属 环境下UHF-RFID信号传播算法，提出了基于关键点的飞机装配遮挡环境简化方法，用以求 解飞机装配环境中UHF-RFID标签监控可行域，进而求解UHF-RFID监测点的布局方案，具有 实用和推广应用价值。
【主权项】
1. 一种面向飞机装配过程监控的超高频射频识别设备快速布局方法，其特征在于：其 具体步骤如下： 步骤一:在实际应用的飞机装配现场布置一定数量的参考标签与阅读器，统计各个阅 读器所测得的参考标签的信号强度及距离(dm，PLm)(m=l，2,…带入下式（1)中，并通过线 性回归计算实际应用环境下的路径损耗指数γ与初始距离状态下的信号强度参数PLo,并 将PL m=PLc即临界信号强度参数代回式（1)，计算该环境下UHF-RFID设备被准确识别的临界 距离d; PLm=PL〇+10y lg(dm) (1)； 步骤二:依次记录各标签点的坐标⑴^^山并判断各标签所处的遮挡环境:当零件 所处装配环境为飞机表面时，属于附着面遮挡情况；当零件处于飞机外部，有多个临近遮挡 面但又不构成对面遮挡环境时，属于邻面遮挡情况；当零件处于飞机内部，有多个临近遮挡 面及相对遮挡面时，属于对面遮挡情况； 步骤三：当标签点!\所处遮挡环境为附着面遮挡时，遮挡环境简化为一个附着平面;该 点的监控可行域由半径为d的临界球面与附着平面围成，记录该附着平面的法向量圮(&3， 1^，~），并带入式(2)中，求出该标签被准确识别时的监控可行域1? 1;(2):; 步骤四：当标签点!^所处遮挡环境为邻面遮挡时，遮挡环境可以简化为一个附着平面与 一组遮挡平面;该点的监控可行域可由临界球面、附着平面、遮挡临界平面组围成;记录该 附着平面的法向量心（'％，. c a)，以及遮挡面组的外轮廓各点坐标Pk(xk，yk，zk)(k=l, 2,…，n;n为外轮廓点数目），并带入式(3)中，求出该标签被准确识别时的监控可行域R1;(3)；： 步骤五：当标签点!\所处遮挡环境为对面遮挡时，该遮挡环境简化为去除顶部表面的四 棱柱体结构，标签点!^位于柱体底部;其监控可行区域被转化为标签点直接识别可行域， 与其关于遮挡面的"镜像点"?" υ、!" υ、!" υ、!" ^反射识别可行域的组合区域;依次记录 该点所处腔体四个端点的坐标Pk(xk，yk，zk) (k = 1，2，…，5，Pi = Ρ5)，以及四个侧面PiJ^ k+i是 否为空的标记值blk，（当且仅当该侧面为空时blk = 0);当blk矣0时，求标签点关于此侧面 PkP\+^镜像点T/1_k( Xl_k，y1_k，Zl_ k)，并带入式⑷中，求得该镜像点的监控可行域R/1_k，公 式中α为飞机结构的电磁反射参数，取值范围为(〇~1)，由飞机的结构与涂层材料确定；(4) 将点^带入式子(3)求得区域，则组合区域= 即为该标签的监控可行域 Ri； 步骤六:重复上述步骤二到步骤五获取其他标签监控可行域心； 步骤七:为每个标签监控可行域心关联数组姐[i ] (i = 1，2，…，m)，数组中的元素为该可 行域所能监测到的标签ID号；由i值顺序，依次取两个监控可行域、街2进行"求交"操作： 如果存在交集，则保留相交区域记，在对应的碼《 +1中赋予两区域共同监测到的标 签集合騎，并将这两个监控可行域％、私2及对应的Μ?ιΛ My武空；如果％、不 存在交集则不做改变;将监控可行域心两两进行"求交"，直到任意两个可行域都不存在交 集； 步骤八:求最终每个非空区域心的重心，得到最终布局监控点的集合{PhPv·}，及各点 所能检测到的标签号数组姐； 通过以上步骤，运用基于物理光学法与对数距离路径损耗模型的复杂金属环境下UHF-RFID信号传播算法，提出了基于关键点的飞机装配遮挡环境简化方法，用以求解飞机装配 环境中UHF-RFID标签监控可行域，进而求解UHF-RFID监测点的布局方案。2. 根据权利要求1所述的一种面向飞机装配过程监控的超高频射频识别设备快速布局 方法，其特征在于:在步骤一中所述的"参考标签"，在选取时应满足一定条件:这些参考标 签应覆盖三种遮挡情况，即附着面遮挡情况、邻面遮挡情况和对面遮挡情况，以保证现场环 境参数求解的准确性。3. 根据权利要求1所述的一种面向飞机装配过程监控的超高频射频识别设备快速布局 方法，其特征在于:在步骤一中所述的"PL。（临界信号强度参数)"，是指该标签被稳定识别 情况下的最低信号强度，该参数因设备不同而有所差异，由UHF-RFID设备厂商提供。4. 根据权利要求1所述的一种面向飞机装配过程监控的超高频射频识别设备快速布局 方法，其特征在于:在步骤三到步骤四中所述的"附着平面的法向量戌；'，在选取时应朝向飞 机外部，以保证可行域求解的正确性。5. 根据权利要求1所述的一种面向飞机装配过程监控的超高频射频识别设备快速布局 方法，其特征在于:在步骤四中所述的"遮挡面组的外轮廓各点"，在记录其参数时应按照遮 挡轮廓点的顺序依次编号记录。6. 根据权利要求1所述的一种面向飞机装配过程监控的超高频射频识别设备快速布局 方法，其特征在于:在步骤五中所述的"去除顶部表面的四棱柱体结构"，是指由四个点P:、 P 2、P3、P4为顶部端点，标签点!\所在位置为底部平面，且去除面PAPA的的四棱柱体结构， 用来表示简化后的对面遮挡环境。7. 根据权利要求1所述的一种面向飞机装配过程监控的超高频射频识别设备快速布局 方法，其特征在于:在步骤五中所述的"?面PkK k+1"，是指由简化形成的腔体面PkK kPk+1Pk+1 所组成的平面。
【专利摘要】面向飞机装配过程监控的超高频射频识别设备快速布局方法，步骤如下:一：在飞机装配现场布置参考标签与阅读器，统计各个阅读器所测得的参考标签的信号强度及距离；二：依次记录各标签点Ti的坐标；三：当标签点Ti所处遮挡环境为附着面遮挡时，遮挡环境简化为一个附着平面；四:当标签点Ti所处遮挡环境为邻面遮挡时，遮挡环境简化为一个附着平面与一组遮挡平面；五：当标签点Ti所处遮挡环境为对面遮挡时，该遮挡环境简化为去除顶部表面的四棱柱体结构；六：重复上述步骤二到五获取其他标签监控可行域Ri；七：为每个标签监控可行域Ri关联数组中的元素为该可行域所能监测到的标签ID号；八：求最终每个非空区域Ri的重心。本发明高效快捷,实施简便。
【IPC分类】G06F19/00
【公开号】CN105608335
【申请号】CN201610073234
【发明人】王伟, 尹传豪, 孙占磊, 张承阳, 张宇翔, 赵罡
【申请人】北京航空航天大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年2月2日