一种用于室内定位的辅助方法与流程

文档序号:11947077阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于室内定位的辅助方法,其特征在于,包括以下步骤:

101、确定利用信号强度值RSSI进行定位的室内定位方法,所述室内定位中的信标点会周期性的持续发射信号;

102、根据室内定位算法所应用的实际环境,确定出信标点数量以及放置的位置,并初始化定位参数;

103、根据步骤102信标点的位置确定辅助装置的位置,辅助装置应包含接收部分和发送部分,接收部分能够接收定位装置的信号并检测其信号强度,发送部分能够通过有线或无线的方式与定位服务器进行通信;

104、根据信标点与辅助装置的距离以及辅助装置接收到信标点的信号强度,定位服务器会实时的调整步骤101室内定位算法中各参数的值并实现未知节点的定位。

2.根据权利要求1所述的用于室内定位的辅助方法,其特征在于,步骤102根据室内定位算法所应用的实际环境,确定出信标点数量以及放置的位置,并初始化定位参数具体包括:

步骤2-1:根据实际环境确定出信标个数以及位置,并建立坐标系,n个信标节点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),未知节点即手持终端坐标为(x,y);

步骤2-2:信标节点周期性向手持终端发送包含自身ID等信息的数据包;

步骤2-3:手持终端在收到同一ID的信标节点发来的数据包后,从中提取出收到该帧数据的信号强度值RSSI,当收到某个ID的信标节点发来的数据包个数超过一定阈值X后,对这X个RSSI值进行滤波算法去除奇异点,然后求平均值得到该ID的信标节点的RSSI值,然后使用RSSI测距公式RSSI=A-10nlg(d)导出距离d,其中A表示距离信标1米处的RSSI值,n为路径损耗指数,这样就得到了手持终端和某ID的信标节点的距离;对所有信标节点都采用这种方法进行处理,得到k个距离d1,d2,…,dk,最后手持终端记录下所有可用信标节点的坐标和对应的距离数据;

步骤2-4:通过线性回归分析来估计参数A和n的值;

步骤2-5:把根据实际环境建立的坐标系,各个信标的坐标,各个辅助装置与信标的距离,测距公式RSSI=A-10nlg(d)以及公式中的参数A和n等数据全部存放在定位系统的服务器端。

3.根据权利要求2所述的一种用于室内定位的辅助方法,其特征在于,步骤2-4:通过过线性回归分析来估计参数A和n的值具体为:

RSSI值在超过一定距离以后基本趋于平缓,对每组信标只采用前m组测量数据(RSSIi,di),i=1,2,3,…,m使用线性回归分析,代入式(1)~式(5),得出A和n;这样就得到了实际环境中的测距模型RSSI,

ρi=-10lgdi,i=1,2,…,m (1)

<mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi> </munderover> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&rho;</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <mover> <mi>&rho;</mi> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>RSSI</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>/</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi> </munderover> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&rho;</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <mover> <mi>&rho;</mi> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

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其中

<mrow> <mover> <mi>&rho;</mi> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>m</mi> </mfrac> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi> </munderover> <msub> <mi>&rho;</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

ρ是数学拟合公式的中间值。

4.根据权利要求3所述的用于室内定位的辅助方法,其特征在于,步骤104根据信标点与辅助装置的距离以及辅助装置接收到信标点的信号强度来实时的调整步骤101室内定位算法中各参数的值并实现未知节点的定位具体包括步骤:

步骤4-1:每个信标对应的辅助装置布设在距离信标1米处,辅助装置接收到对应的信标节点发送的数据包后,从中提取出收到该帧数据的信号强度值RSSI,式(3)中的A是距离信标1米处的RSSI拟合值,辅助装置接收到RSSI实测值后,把实测值发送到定位系统的服务器端,服务器会实时修正A的大小,调整测距公式;

步骤4-2:然后根据手持终端测得的RSSI值,建立信标节点与手持终端的距离方程组,其中d1,d2,……dn为手持终端到信标的距离。

5.根据权利要求4所述的用于室内定位的辅助方法,其特征在于,采用最小二乘法求解步骤4-2信标节点与手持终端的距离方程组,得到手持终端坐标的计算值。

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