本发明涉及无线技术的内定位方法，是一种室内动态追踪定位方法。
背景技术：
现如今，定位系统日益精准，如：微信三点定位、百度地图定位等，这些定位系统都是基于gps技术的定位方式，通过卫星导航定位系统跟踪定位监控地面活动目标。用户利用该系统可以实现全球范围内全天候、连续、实时的三维导航定位和测速并具有高精度的时间传递和精密定位。gps定位广泛应用于军事、航空航天、交通等领域，以交通出行为例，上述定位系统极大地方便人们的日常生活。但是，采用gps技术定位也有它的缺陷。如在天气恶劣条件下，无线信号传播受到干扰；视野不开阔如厂房、森林、地下停车场，找不到空间足够数量的定位卫星，gps定位系统就无法实现精准追踪目标。目前室内定位技术还在发展阶段，主要采用的室内定位技术有超声波定位技术、wifi定位技术、射频识别定位技术和红外线定位技术等无线定位技术，以上这些定位技术都需要优先布局参考节点，才能完成室内定位。同时需要满足定位目标在参考节点布局的范围内活动，否则将无法实现定位。在监狱以及精神病院的环境下，会出现在监服刑人员或者精神病人去向不明的情况，而该目标处于隐匿状态时，在确定大致的位置后追踪人员需要进行大范围的搜索，需要耗费大量的人力。同时，目前的室内定位大多以固定的参考节点定位，这样所需布局的参考节点就比本方案多。
技术实现要素：
为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种室内动态追踪定位方法，使其解决现有同类方法以固定的参考节点定位，定位精度欠佳，较难应用于室内动态追踪定位的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。
一种室内动态追踪定位方法，该定位方法包括移动的参考节点和待定位的活动目标节点两大部分，节点装置设有通信模块、速度传感器模块、陀螺仪等，通信模块用于与其他节点进行数据交互及组网，速度传感器模块用于测量节点的移动速度，陀螺仪用于测量节点的加速度及方向。其特征在于该定位方法的活动目标进入由三个移动的参考节点构成的定位网络感知范围内，三个移动的参考节点相互间通信活动目标的位置信息，并通过圆周定位方法，基于rssi测距全交点质心求解定位算法，即通过测距定位的方式最终精准确定活动目标的坐标位置。该定位方法采用的三个移动参考节点源定位活动目标的技术能在室内营造一个特定的区域包围定位活动目标，最大限度削弱室内复杂环境带来的干扰。同时，该定位方法采用三个移动参考节点构成无线传感器网络追踪活动目标的技术手段，克服了现有定位系统受限于环境等因数造成的定位不精准问题，成本较其他类型室内追踪低。根据上述结构特征，所述速度传感器模块对于超速度超越追踪的信源发生报警信号，提示定位操作者及时对信源进行控制。
所述三个移动的参考节点分别为移动的参考节点a、移动的参考节点b、移动的参考节点c，移动的参考节点a、移动的参考节点b、移动的参考节点c的感知半径分别为ra、rb、rc，移动的参考节点a的移动速度为va，移动的参考节点b的移动速度为vb，移动的参考节点c的移动速度为vc，活动目标d的移动速度为vd，且va、vb、vc均大于vd，即当目标d进入信源a、信源b、信源c的感知半径ra、rb、rc后未以超速度超越追踪；移动的参考节点a、移动的参考节点b、移动的参考节点c都明确自身的当前坐标信息，且传感器能够感知到离目标d的距离；初始时刻，移动参考节点的位置有人工定位，接下来的位置由加速度、速度、及方向角等移动节点的移动情况确定位置；移动的参考节点a、移动的参考节点b、移动的参考节点c、目标d均在地面上运动，即活动于二维平面空间；由于上述假设有不共线的a、b、c，3点坐标已知，同时测得|a-d|、|b-d|、|c-d|分别为da、db、dc，则被追踪的目标d应在以a、b、c为圆心，半径分别为da、db、dc的圆上，此时d为3圆的交点，此处da＜ra、db＜rb、dc＜rc。
所述三个移动的参考节点在实际测量时，移动参考节点对目标的测距含有测量误差，当利用三个移动参考节点的测距追踪目标点时，加入矫正因子εa、εb、εc，得出目标的定位点d。
所述矫正因子εa、εb、εc的□x≤0.5。
所述定位算法的方程如下，d的坐标(xd，yd)：
求d的方程组
a(xa，ya)、b(xb，yb)、c(xc，yc)唯一确定d的坐标，式(1-1)等价于下式：
r2＝x2+y2
定义
即式(1-2)写成：θq＝b
根据最小二乘法(ls)有
向量
所述三个移动的参考节点a、b、c分别以va、vb、vc的速度沿aidi、bidi、cidi的方向追踪目标d时，d在ti+1时刻的坐标d(xi+1，yi+1)：
θi+1qi+1＝bi+1求法如上所述
移动参考节点a、b、c的追踪速度va、vb、vc是可变的，只要va、vb、vc均大于vd，目标d就无法逃脱追踪；移动参考节点a、b、c的初始速度为va＝da/t，vb＝db/t，vc＝dc/t，以后按需要随ti的距离调整。
本发明的室内定位方法可行，室内动态追踪定位结果精确，定位方便、快捷，应用范围广；其适合作为同类产品的室内动态追踪定位方法应用，以及同类定位方法的改进。
附图说明
图1是本发明的测位原理示意图。
图2是本发明的实施例测位原理示意图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明结构和使用作进一步描述。
1、具体概述：活动目标进入由三个移动的参考节点构成的定位网络感知范围内，三个移动的参考节点相互间通信活动目标的位置信息，通过测距定位的方式最终精准确定活动目标的坐标位置，测位原理图如图1所示。
2、参数定义：a)移动的参考节点a、移动的参考节点b、移动的参考节点c的感知半径分别为ra、rb、rc，移动的参考节点a的移动速度为va，移动的参考节点b的移动速度为vb，移动的参考节点c的移动速度为vc，活动目标d的移动速度为vd，且va、vb、vc均大于vd，即当目标d进入信源a、信源b、信源c的感知半径ra、rb、rc后未以超速度超越追踪；b)移动的参考节点a、移动的参考节点b、移动的参考节点c都明确自身的当前坐标信息，且传感器能够感知到离目标d的距离；初始时刻，移动参考节点的位置有人工定位，接下来的位置由加速度、速度、及方向角等移动节点的移动情况确定位置；c)移动的参考节点a、移动的参考节点b、移动的参考节点c、目标d均在地面上运动，即活动于二维平面空间。由于上述假设有不共线的a、b、c，3点坐标已知，同时测得|a-d|、|b-d|、|c-d|分别为da、db、dc，则被追踪的目标d应在以a、b、c为圆心，半径分别为da、db、dc的圆上，此时d为3圆的交点，此处da＜ra、db＜rb、dc＜rc。
3、误差排除：在实际测量时，移动参考节点对目标的测距含有测量误差，产生误差的原因为两部分：其一是由于系统设备的精度和测距方法而产生，称为系统误差；其二是由于信源节点与目标点之间的环境干扰而产生，称为环境误差。因此，在实际工程应用中，当利用三个移动参考节点的测距追踪目标点时，要利用加入矫正因子εa、εb、εc进行弥补，从而得出目标的定位点d。
εa、εb、εc的取值讨论：由于在室内环境下，周围的障碍物等对电磁波信号的吸收，一般使得接收机接收到的信号强度值会小于预计的信号强度值，反映到推导出来的移动参考节点到信标节点的估计距离上，结果就是圆a、b、c的半径dx(x＝a，b，c)比实际值大，即理论上信号源的感知范围比实际d实际的范围大。由于信号传输的时间偏差以及传输过程中的能量损耗(极小一般不计)，使得目标d并不在三个移动参考节点a、b、c的测距交点上，而是在他们构成的三角误差内，图解如下，如图2所示；采用最大似然估计□x(x＝a，b，c)的值，得到□x≤0.5。
4、算法说明：该定位方法采用的是圆周定位方法，基于rssi测距全交点质心求解定位算法。
5、算法分析：上述步骤得到方程如下，d的坐标(xd，yd)：
求d的方程组
a(xa，ya)、b(xb，yb)、c(xc，yc)唯一确定d的坐标，式(1-1)等价于下式：
r2＝x2+y2
定义
即式(1-2)写成：θq＝b
根据最小二乘法(ls)有
向量
当移动参考节点a、b、c分别以va、vb、vc的速度沿aidi、bidi、cidi的方向追踪目标d时，d在ti+1时刻的坐标d(xi+1，yi+1)：
θi+1qi+1＝bi+1求法如上所述
移动参考节点a、b、c的追踪速度va、vb、vc是可变的，只要va、vb、vc均大于vd，目标d就无法逃脱追踪；移动参考节点a、b、c的初始速度为va＝da/t，vb＝db/t，vc＝dc/t，以后按需要随ti的距离调整。从而当在ti目标d被丢失，则只要目标d未超出ra、rb、rc的范围，在信号恢复的ti+n时搜索到并重新锁定目标d。
综上所述，该定位方法提出一种移动的参考节点，不需要优先布局参考节点的位置，跳过离线学习阶段，直接根据移动的参考节点来定位追踪目标。同时，该定位方法打破了原有需要将参考节点设置在固定位置上的，在固定范围内实现定位的技术，在保证定位精度的情况下实现了更加机动灵活的定位方式。