移动终端的定位方法及定位装置的制造方法_2

文档序号:9847520阅读:来源:国知局
三角形加权质心算法计算得到上述第 二坐标集合,三维定位需要通过构建四面体进行四面体加权质心算法计算得到上述第二坐 标集合。
[0028] 在上述任一技术方案中,优选地,所述第二计算单元根据所述第二坐标集合和所 述第二坐标集合中的每个坐标到所述至少一个三角形中对应的三角形的距离,通过加权质 心算法计算所述移动终端的坐标位置具体包括:通过以下计算公式计算所述移动终端的坐 标位置:
[0030] 其中,(X0, Y0)表示所述移动终端的坐标位置,(XO1JO1)表示所述第二坐标集合 中的第i个坐标,r表示所述第二坐标集合中的坐标个数,d lW、d2W和d3W分别表示所述 第二坐标集合中的第i个坐标点到对应的三角形顶点的距离。即在进行二维定位时,选取
?乍为权值进行加权计算。
[0031] 在上述任一技术方案中,优选地,所述第二计算单元根据所述第二坐标集合和所 述第二坐标集合中的每个坐标到所述至少一个四面体中对应的四面体的距离,通过加权质 心算法计算所述移动终端的坐标位置具体包括:通过以下计算公式计算所述移动终端的坐 标位置:
[0034] 其中,(Χ0,Υ0,Ζ0)表示所述移动终端的坐标位置,(XO1JOdZO 1)表示所述第二坐 标集合中的第i个坐标,r表示所述第二坐标集合中的坐标个数,dlW、d 2W、d3W和d4W分 别表示所述第二坐标集合中的第i个坐标点到对应的四面体顶点的距离。
[0035] 即在进行三维定位时,选取'
作为权值进行加 权计算。
[0036] 通过以上技术方案,可以有效提高二维定位和三维定位的准确度,尤其可以提高 室内定位的准确度。
【附图说明】
[0037] 图1示出了根据本发明的实施例的移动终端的定位方法的示意流程图;
[0038] 图2示出了根据本发明的实施例的移动终端的定位装置的示意框图;
[0039] 图3示出了根据本发明的实施例的三角形模型及未知节点估算示意图。
【具体实施方式】
[0040] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实 施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施 例及实施例中的特征可以相互组合。
[0041] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可 以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开 的具体实施例的限制。
[0042] 图1示出了根据本发明的实施例的移动终端的定位方法的示意流程图。
[0043] 如图1所示,根据本发明的实施例的移动终端的定位方法,包括:
[0044] 步骤102,接收多个锚节点中的每个锚节点发送的包含有所述每个锚节点的标识 信息和位置信息的广播信号;
[0045] 步骤104,根据接收到的所述广播信号的强度确定所述移动终端与所述每个锚节 点之间的距离,以得到包含多个距离值的距离集合;
[0046] 步骤106,基于所述距离集合和所述每个锚节点的位置信息,计算所述移动终端的 第一坐标集合;
[0047] 步骤108,按照所述广播信号的强度由大到小的顺序,选取所述多个锚节点中预定 数量个锚节点构成至少一个三角形或四面体,并基于加权质心算法和所述第一坐标集合, 计算得到所述移动终端的第二坐标集合;
[0048] 步骤110,根据所述第二坐标集合和所述第二坐标集合中的每个坐标到所述至少 一个三角形或所述四面体中对应的三角形或四面体顶点的距离,通过加权质心算法计算所 述移动终端的坐标位置。
[0049] 在该技术方案中,通过接收锚节点发送的广播信号,以计算与锚节点之间的距 离,进而确定移动终端的第一坐标集合,并通过两次加权质心算法对移动终端的坐标位置 进行计算,使得能够借助于其它锚节点实现定位,尤其适用于室内定位的场景。同时,若 移动终端距离锚节点越近,则由广播信号强度值(即RSSI,Received Signal Strength Indication,接收信号强度指示)的偏差产生的绝对误差越小,因此通过选择广播信号的 强度较大的预定数量个锚节点进行加权质心算法,有效提高了二维定位和三维定位的准确 度。其中,锚节点发送的广播信号可以是蓝牙信号。
[0050] 在上述技术方案中,优选地,根据接收到的所述广播信号的强度确定所述移动终 端与所述每个锚节点之间的距离的步骤具体包括:接收所述每个锚节点周期性发送的所述 广播信号;计算接收到的所述每个锚节点发送的多个广播信号的强度的中值;根据所述中 值确定所述移动终端与所述每个锚节点之间的距离。
[0051] 在该技术方案中,通过采用多个广播信号的强度的中值确定移动终端与每个锚节 点之间的距离,使得可以减少粗大误差对测量数据的影响,并且能够在消除粗大误差的同 时保护信号的细节信息,有利于提高终端定位的准确性。
[0052] 在上述任一技术方案中,优选地,选取所述多个锚节点中预定数量个锚节点构成 至少一个三角形或四面体,并基于加权质心算法和所述第一坐标集合,计算得到所述移动 终端的第二坐标集合的步骤具体包括:
[0053] 判断需要对所述移动终端进行二维定位或是三维定位;在判定需要对所述移动终 端进行二维定位时,选择所述多个锚节点中预定数量个锚节点构成至少一个三角形,并基 于三角形加权质心算法和所述第一坐标集合,计算得到所述第二坐标集合;以及在判定需 要对所述移动终端进行三维定位时,选择所述多个锚节点中预定数量个锚节点构成至少一 个四面体,并基于四面体加权质心算法和所述第一坐标集合,计算得到所述第二坐标集合。
[0054] 具体地,二维定位需要通过构建三角形进行三角形加权质心算法计算得到上述第 二坐标集合,三维定位需要通过构建四面体进行四面体加权质心算法计算得到上述第二坐 标集合。
[0055] 在上述任一技术方案中,优选地,根据所述第二坐标集合和所述第二坐标集合中 的每个坐标到所述至少一个三角形中对应的三角形的距离,通过加权质心算法计算所述移 动终端的坐标位置的步骤具体包括:
[0056] 通过以下计算公式计算所述移动终端的坐标位置:
[0058] 其中,(X0, Y0)表示所述移动终端的坐标位置,(XO1JO1)表示所述第二坐标集合 中的第i个坐标,r表示所述第二坐标集合中的坐标个数,d lW、d2W和d3W分别表示所述 第二坐标集合中的第i个坐标点到对应的三角形顶点的距离。即在进行二维定位时,选取
作为权值进行加权计算。
[0059] 在上述任一技术方案中,优选地,根据所述第二坐标集合和所述第二坐标集合中 的每个坐标到所述至少一个四面体中对应的四面体的距离,通过加权质心算法计算所述移 动终端的坐标位置的步骤具体包括:
[0060] 通过以下计算公式计算所述移动终端的坐标位置:
[0063] 其中,(Χ0,Υ0, Z0)表示所述移动终端的坐标位置,(XO1JOdZO1)表示所述第二坐 标集合中的第i个坐标,r表示所述第二坐标集合中的坐标个数,d lW、d2W、d3W和d4W分 别表示所述第二坐标集合中的第i个坐标点到对应的四面体顶点的距离。
[0064] 即在进行三维定位时,选取作为权值进行加权 计算。
[0065] 图2示出了根据本发明的实施例的移动终端的定位装置的示意框图。
[0066] 如图2所示,根据本发明的实施例的移动终端的定位装置,包括:接收单元202、确 定单元204、第一计算单元206和处理单元208。
[0067] 其中,接收单元202,用于接收多个锚节点中的每个锚节点发送的包含有所述每个 锚节点的标识信息和位置信息的广播信号;确定单元204,用于根据所述接收单元202接 收到的所述广播信号的强度确定所述移动终端与所述每个锚节点之间的距离,以得到包含 多个距离值的距离集合;第一计算单元206,用于基于所述距离集合和所述每个锚节点的 位置信息,计算所述移动终端的第一坐标集合;处理单元208,用于按照所述广播信号的强 度由大到小的顺序,选取所述多个锚节点中预定数量个锚节点构成至少一个三角形或四面 体,并基于加权质心算法和所述第一坐标集合,计算得到所述移动终端的第二坐标集合;第 二计算单元210,用于根据所述第二坐标集合和所
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