专利名称：一种离散节点的区域无参考节点定位方法
技术领域：
本发明涉及到区域相对定位领域，尤其涉及一种离散点的区域无参考节点定位方 法。
背景技术：
区域相对定位功能被广泛的应用于区域内定位目标位置以及普世计算领域，如跟 踪目标车辆、监控野生动物栖息。除此之外区域定位技术在军事、医学、环境保护等领域有 着非常广泛的应用前景。在区域定位过程中需要将各个点之间测量得到的距离关系，转化为一个平面中各 离散目标的相对位置关系。在实际系统中不可能得到各离散目标之间距离的真实值，测量 过程中由于各种噪声因素以及测量误差等原因导致测量值会偏离于真实值。这时传统的定 位法虽然能够给出离散点在相对坐标系中的位置信息，但有可能会极大的偏离实际值。并 且在很多情况下，传统的定位法由于测量值偏离实际值的缘故，仅能给出离散点的区域范 围，定位过程会出现定位坐标系无法闭合的状况。并且传统方法在存在误差的情况下会出 现误差传递问题，使得随着定位过程的进行出现越来越大的定位偏离问题。
发明内容
本发明的目的是在区域定位领域提出运算量小、快速收敛、对测量误差不敏感的 方法，提供一种离散节点的区域无参考节点定位方法。离散节点的区域无参考节点定位方法包括如下步骤1)测量有效范围内离散节点之间的距离；2)选择有效范围内离散节点中的三个离散节点作为形成饱满三角形的备选离散 节占.
I— /、、、 3)将饱满三角形的备选离散节点作为搜索起点，决定主节点、X节点以及翻转节 点，主节点与X节点的连线将构成饱满三角形的X轴，过主节点垂直于X轴的直线构成饱满 三角形的Y轴；4)选择主节点、X节点和翻转节点之外的离散节点加入饱满三角形构成的相对坐 标系中；5)对加入饱满三角形构成的相对坐标系的离散节点位置进行修正；6)重复步骤4)到步骤幻直至所有离散节点加入以饱满三角形为基础的相对坐标 系中，定位过程完成。步骤2)中所述选择有效范围内离散节点中的三个离散节点作为形成饱满三角形 的备选离散节点，步骤为a)在离散节点中，任选一对点作为主节点备选节点和X节点备选节点；b)寻找距离主节点备选节点和X节点备选节点构成的X轴距离最远的离散节点作 为翻转节点备选节点。
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步骤3)中所述将饱满三角形的备选离散节点作为搜索起点，决定主节点、X节点 以及翻转节点，主节点与X节点的连线将构成饱满三角形的X轴，过主节点垂直于X轴的直 线构成饱满三角形的Y轴，步骤为C)测量主节点备选节点、X节点备选节点以及翻转节点备选节点三者之间的相互 距离；d)如果X节点备选节点和翻转节点备选节点之间的距离大于主节点备选节点与X 节点备选节点之间距离，则交换X节点备选节点和翻转节点备选节点的身份；e)如果X节点备选节点和翻转节点备选节点进行交换，则以主节点备选节点和X 节点备选节点组成X轴，抛弃翻转节点备选节点，寻找离X轴垂直距离最远的点作为翻转节 点备选节点；f)重复步骤d)到步骤e)，从所有离散节点中选出的主节点备选节点、X节点备选 节点和翻转节点备选节点变为主节点、X节点和翻转节点；g)主节点、X节点以及翻转节点构成饱满三角形，形成区域定位相对坐标系。步骤4)所述选择主节点、X节点和翻转节点之外的离散节点加入饱满三角形构成 的相对坐标系中，步骤为h)从有效区域内，选择主节点、X节点和翻转节点之外的离散节点；i)测量选择的离散节点与主节点、X节点以及翻转节点之间的距离；j)在饱满三角形构成的相对坐标系中，计算选择的离散节点在饱满三角形构成相 对坐标系中的位置，用如下公式计算选择的离散节点在饱满三角形构成的相对坐标系中的 位置，X 坐标χ = (L12+L32-L22)/(2XL3)Y 坐标丨；；丨=Vzi2-X2其中Ll为选择的离散节点与主节点之间的距离，L2为选择的离散节点与X节点 之间的距离，L3为主节点和X节点之间的距离，χ为选择的离散节点在相对坐标系中的χ坐 标，y为选择的离散节点在相对坐标系中的ι坐标。步骤5)所述对加入饱满三角形构成的相对坐标系的离散节点位置进行修正，步 骤为k)计算离散节点到相对坐标系的X轴垂直距离，如果离散节点到相对坐标系的X 轴垂直距离与主节点和X节点之间距离比在10%以内，对加入饱满三角形构成的相对坐标 系的离散节点位置进行修正，离散节点到相对坐标系的X轴垂直距离计算公式如下
权利要求
1.一种离散节点的区域无参考节点定位方法，其特征在于它的步骤如下1)测量有效范围内离散节点之间的距离；2)选择有效范围内离散节点中的三个离散节点作为形成饱满三角形的备选离散节占.3)将饱满三角形的备选离散节点作为搜索起点，决定主节点、X节点以及翻转节点，主 节点与X节点的连线将构成饱满三角形的X轴，过主节点垂直于X轴的直线构成饱满三角 形的Y轴；4)选择主节点、X节点和翻转节点之外的离散节点加入饱满三角形构成的相对坐标系中；5)对加入饱满三角形构成的相对坐标系的离散节点位置进行修正；6)重复步骤4)到步骤幻直至所有离散节点加入以饱满三角形为基础的相对坐标系 中，定位过程完成。
2.如权利要求1所述的一种离散节点的区域无参考节点定位方法，其特征在于步骤 2)中所述选择有效范围内离散节点中的三个离散节点作为形成饱满三角形的备选离散节 点，步骤为a)在离散节点中，任选一对点作为主节点备选节点和X节点备选节点；b)寻找距离主节点备选节点和X节点备选节点构成的X轴距离最远的离散节点作为翻 转节点备选节点。
3.如权利要求1中所述的一种离散节点的区域无参考节点定位方法，其特征在于步 骤3)中所述将饱满三角形的备选离散节点作为搜索起点，决定主节点、X节点以及翻转节 点，主节点与X节点的连线将构成饱满三角形的X轴，过主节点垂直于X轴的直线构成饱满 三角形的Y轴，步骤为c)测量主节点备选节点、X节点备选节点以及翻转节点备选节点三者之间的相互距1 ；d)如果X节点备选节点和翻转节点备选节点之间的距离大于主节点备选节点与X节点 备选节点之间距离，则交换χ节点备选节点和翻转节点备选节点的身份；e)如果X节点备选节点和翻转节点备选节点进行交换，则以主节点备选节点和X节点 备选节点组成X轴，抛弃翻转节点备选节点，寻找离X轴垂直距离最远的点作为翻转节点备 选节点；f)重复步骤d)到步骤e)，从所有离散节点中选出的主节点备选节点、X节点备选节点 和翻转节点备选节点变为主节点、X节点和翻转节点；g)主节点、X节点以及翻转节点构成饱满三角形，形成区域定位相对坐标系。
4.如权利要求1中所述的一种离散节点的区域无参考节点定位方法，其特征在于步 骤4)所述选择主节点、X节点和翻转节点之外的离散节点加入饱满三角形构成的相对坐标 系中，步骤为h)从有效区域内，选择主节点、X节点和翻转节点之外的离散节点；i)测量选择的离散节点与主节点、X节点以及翻转节点之间的距离；j)在饱满三角形构成的相对坐标系中，计算选择的离散节点在饱满三角形构成相对 坐标系中的位置，用如下公式计算选择的离散节点在饱满三角形构成的相对坐标系中的位置，X坐标
5.如权利要求1中所述的一种离散节点的区域无参考节点定位方法，其特征在于步 骤5)所述对加入饱满三角形构成的相对坐标系的离散节点位置进行修正，步骤为k)计算离散节点到相对坐标系的X轴垂直距离，如果离散节点到相对坐标系的X轴垂 直距离与主节点和X节点之间距离比在10%以内，对加入饱满三角形构成的相对坐标系的 离散节点位置进行修正，离散节点到相对坐标系的X轴垂直距离计算公式如下
全文摘要
本发明公开了一种离散节点的区域无参考节点定位方法。包括1)测量有效范围内离散节点之间的距离；2)选择有效范围内离散节点中的三个离散节点作为形成饱满三角形的备选离散节点；3)将饱满三角形的备选离散节点作为搜索起点，决定主节点、X节点以及翻转节点；4)选择主节点、X节点和翻转节点之外的离散节点加入饱满三角形构成的相对坐标系中；5)对加入饱满三角形构成的相对坐标系的离散节点位置进行修正；6)重复步骤4)到步骤5)直至所有离散节点加入以饱满三角形为基础的相对坐标系中，定位过程完成。本发明具有运算量小，快速收敛的优点，对底层测量带来的距离误差不敏感。方法具有很好的鲁棒性能。
文档编号G01S5/06GK102073030SQ20101053036
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者任阳, 徐杨, 成东峻, 郭翔 申请人:浙江大学