一种无线定位方法及系统的制作方法

文档序号:9474961阅读:188来源:国知局
一种无线定位方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线定位技术领域,尤其是涉及一种无线定位方法及系统。
【背景技术】
[0002] 在很多场景中会遇到对物体进行定位的问题,例如基站对移动的手机进行定位, 控制台对矿道中移动或停止的矿车进行定位,等等。目前通常采用的一种无线定位方法是: 采集目标对象(即终端)与固定参考点(即定位节点)间的信号强度,通过无线信号衰减 与距离的关系求得目标对象与固定参考点之间的距离,然后再利用多点联合定位技术利用 多个固定参考点最终实现对目标对象的定位。
[0003] 发明人在实现本发明的过程中发现,现有技术中的这种定位方法,难以应对复杂 多变的无线信道变化,在无线信道中一次快衰落可以导致信号出现十几甚至几十dB的衰 减,这对定位的稳定性造成极大的影响;同时,天线存在极化方向的问题,目标对象与固定 参考点间任意一方朝向发生变化都可能导致定位出现很大的偏差。基于以上几方面的原 因,目前现有技术中的无线定位方法仍不够可靠,无法真正实现准确的定位。

【发明内容】

[0004] 为克服相关技术中存在的问题,本发明提供一种无线定位方法及系统,以提高对 终端进行无线定位时的定位精度。
[0005] -方面,本发明提供了一种无线定位方法,用于定位节点,所述方法包括:
[0006] 接收终端按照第一预设频率发出的定位信号;
[0007] 获取每个定位信号的信号强度值;
[0008] 将每个预设周期内得到的所有信号强度值合为一个信号强度值包发送给网络控 制器。
[0009] 可选的,所述预设周期为1秒,所述第一预设频率为每秒η个,其中η为4的整数 倍。
[0010] 另一方面,本发明提供了一种无线定位方法,用于网络控制器,所述方法包括:
[0011] 接收各定位节点发送的信号强度值包,其中一个信号强度值包是由对应定位节点 在一个预设周期内得到的所有信号强度值组成;
[0012] 获取每个信号强度值包中的信号强度值的均值并作为一个有效定位信号强度 值;
[0013] 将下述获取一个粗略位置的步骤执行指定轮数:
[0014] 在每个定位节点所对应的有效定位信号强度值中,每一轮均按照预设规则选出一 组有效定位信号强度值作为待处理信号组;
[0015] 在每一轮选出待处理信号组后进行如下处理:根据每个定位节点的待处理信号组 获取每个定位节点与终端的距离,并根据各定位节点与所述终端的距离,获取所述终端的 一个粗略位置;
[0016] 在上述获取一个粗略位置的步骤执行完指定轮数之后,根据获取的多个粗略位 置,获取所述终端的精确位置。
[0017] 可选的,所述获取每个信号强度值包中的信号强度值的均值,包括:
[0018] 对当前信号强度值包中的信号强度值进行高斯滤波;
[0019] 计算经过高斯滤波后的信号强度值的均值。
[0020] 可选的,所述在每个定位节点所对应的有效定位信号强度值中,每一轮均按照预 设规则选出一组有效定位信号强度值作为待处理信号组,包括:
[0021] 在每个定位节点所对应的有效信号强度值所组成的队列中,使用同一个窗口截取 出位置相同的一组有效定位信号强度值作为待处理信号组,其中所述窗口在每一轮完成后 沿所述队列向后移动预设步长。
[0022] 可选的,所述根据每个定位节点的待处理信号组获取每个节点与终端的距离,包 括:
[0023] 计算所述待处理信号组的期望值和方差;
[0024] 根据所述期望值和方差对所述待处理信号组进行过滤;
[0025] 计算过滤后的所述待处理信号组的期望值;
[0026] 根据过滤后的所述待处理信号组的期望值,以及无线信号在传播过程中衰减程度 与传播距离的关系,获取当前节点与所述终端的距离。
[0027] 可选的,所述根据各定位节点与所述终端的距离,获取所述终端的一个粗略位置, 包括:
[0028] 根据各定位节点与所述终端的距离构建各节点坐标与所述终端坐标的方程;
[0029] 根据所述方程,解得所述终端坐标以作为所述终端的一个粗略位置。
[0030] 可选的,所述根据获取的多个粗略位置,获取所述终端的精确位置,包括:
[0031] 计算所述多个粗略位置的质心;
[0032] 计算各粗略位置与所述质心之间的距离,以组成距离集合;
[0033] 计算所述距离集合的期望值和方差;
[0034] 判断所述距离集合的方差是否大于预设门限值;
[0035] 如果不大于所述预设门限值,则将所述多个粗略位置的质心作为所述终端的精确 位置;如果大于所述预设门限值,则根据所述距离集合的期望值和方差对所述多个粗略位 置进行过滤,并计算过滤后的所述多个粗略位置的质心以作为精确位置。
[0036] 可选的,所述方法还包括:
[0037] 根据得到的多个精确位置使用曲线拟合方法计算所述终端的轨迹曲线。
[0038] 再一方面,本发明提供了一种无线定位系统,所述系统包括定位节点及网络控制 器;
[0039] 所述定位节点用于:
[0040] 接收终端按照第一预设频率发出的定位信号;
[0041] 获取每个定位信号的信号强度值;
[0042] 将每个预设周期内得到的所有信号强度值合为一个信号强度值包发送给网络控 制器;
[0043] 所述网络控制器用于:
[0044] 接收各定位节点发送的信号强度值包,其中一个信号强度值包是由对应定位节点 在一个预设周期内得到的所有信号强度值组成;
[0045] 获取每个信号强度值包中的信号强度值的均值并作为一个有效定位信号强度 值;
[0046] 将下述获取一个粗略位置的步骤执行指定轮数:
[0047] 在每个定位节点所对应的有效定位信号强度值中,每一轮均按照预设规则选出一 组有效定位信号强度值作为待处理信号组;
[0048] 在每一轮选出待处理信号组后进行如下处理:根据每个定位节点的待处理信号组 获取每个定位节点与终端的距离,并根据各定位节点与所述终端的距离,获取所述终端的 一个粗略位置;
[0049] 在上述获取一个粗略位置的步骤执行完指定轮数之后,根据获取的多个粗略位 置,获取所述终端的精确位置。
[0050] 本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
[0051] 本发明实施例通过获取终端发送的多个定位信号并求这些定位信号的信号强度 均值的方式,可以消除信号采样时的干扰及误差;通过每个定位节点每一轮选出一组(例 如使用滑动窗口选出一组)有效定位信号强度值进行处理的方式,可以滤除其中波动过大 的有效定位信号强度值;在经过了多轮处理后得到的多个粗略位置基础上再进行终端精确 位置的计算,最终可以大大提高对终端的定位准确度,得到终端更为精确的位置。
[0052] 应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限发明。
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