一种基于多源定位方式的位置确定方法及装置的制造方法_3

文档序号:9928985阅读:来源:国知局
种定位方式中采用的至少三个信标节点, 确定每个所述信标节点与所述待定位目标之间的距离,并根据该距离中的最小距离,以及 针对每个所述信标节点以及多个预设采样点,确定所述定位方式对应的采样均值和采样标 准差,并根据该采样均值和采样标准差以及预设归一化公式,对所述最小距离进行归一化; 根据每种定位方式对应的归一化后的最小距离,确定每种所述定位方式的权重值,根据每 种定位方式的权重值和参考定位坐标,确定待定位目标的定位坐标。因此,本发明实施例将 多源定位方式中的距离数据根据采样均值和采样标准差进行归一化,通过归一化后的数据 确定每种定位方式的权重值,并最终确定定位坐标,能够提高定位结果的准确性。
[0069] 在本发明的另一实施方式中,为了更准确、更快速地确定每种定位方式的权重值, 图1所示的方法实施例中的步骤S103中,根据每种所述定位方式对应的归一化后的最小距 离,确定每种所述定位方式的权重值可以包括如下步骤:
[0070] 步骤1:获得每种所述定位方式对应的归一化后的最小距离的和值;
[0071]步骤2:针对每种所述定位方式,获得所述定位方式对应的归一化后的最小距离与 所述和值的比值,并将所述比值确定为所述定位方式的权重值。
[0072] 假设,定位方式1对应的归一化后的最小距离为0.2,定位方式2对应的归一化后的 最小距离为0.7,定位方式3对应的归一化后的最小距离为0.5,那么可以确定定位方式1、定 位方式2和定位方式3的权重值分别为:0? 2/(0.2+0.7+0.5),0? 7/(0.2+0.7+0.5),0? 5/(0.2 +0.7+0.5)。
[0073] 在本实施例中,采用比值的方式确定每种定位方式的权重值简单易实施,能够提 高定位过程的效率和准确性。
[0074] 在本发明的另一实施方式中,为了使每种定位方式对应的采样均值和采样标准差 能够体现该定位方式的准确性和置信度,图1所示的方法实施例中的步骤S102可以包括: [0075]步骤1:针对每个所述预设采样点,获得每个所述信标节点与所述预设采样点之间 的距离,并确定每个所述信标节点与所述预设采样点之间的最小距离。
[0076]步骤2:根据针对每个所述预设采样点确定的最小距离,获得所述定位方式对应的 采样均值和采样标准差。
[0077]具体地,由于预设采样点与信标节点之间的最小距离对应的信号强度最好,测量 误差最小,因此采用该最小距离来计算采样均值和采样标准差,其结果更准确。假设,在 TD0A定位方式中,信标节点为a、b和c,预设采样点为1,2,3,该信标节点和预设采样点的位 置均是已知的。针对预设采样点1,可以获得信标节点a、b和c与1之间的每个距离al,bl,cl, 并可以确定该每个距离中的最小距离,假设为al。同理,对于预设采样点2,可以获得信标节 点a、b和c与2之间的每个距离 &2沁2,(:2,其中最小距离假设为&2;对于预设采样点3,可以获 得信标节点a、b和c与3之间的每个距离 &3沁3,(:3,其中最小距离假设为&3。那么,针对10(^ 定位方式,可以获得当前时刻的采样均值为,=(&1+ &2 + &3)/3,采样标准差为
[0078]在确定每种定位方式的采样均值和采样标准差时,预设采样点是相同的,这样,在 将每种定位方式中的最小距离进行归一化时,是以预设采样点即采样数据为标准化参考点 进行变换,使待归一化的数据向标准化参考点靠拢。
[0079] 在定位过程中,待定位目标的位置可能会随时间而变化,如果下一时刻任意一种 定位方式中用于定位待定位目标的信标节点发生变化,则需要重新获得采样均值和采样标 准差。
[0080] 由于定位系统的定位过程中存在过程噪声和观测噪声,导致获得的参考定位坐标 可能不够准确,对于不准确的参考定位坐标,可以将其滤除,因此在本发明的另一实施方式 中,在图1所示的方法实施例中的步骤S102,针对每种所述定位方式,确定每个所述信标节 点与所述待定位目标之间的最小距离之前,所述方法还可以包括:
[0081] 步骤1:获得上一时刻每个所述信标节点与所述待定位目标之间的距离,并根据当 前时刻每个所述信标节点与所述待定位目标之间的距离,以及当前时刻与上一时刻的时间 差,确定所述定位方式对应的所述待定位目标的移动速度。
[0082]根据当前时刻的距离值以及上一时刻的距离值,确定待定位目标的移动速度属于 现有技术,具体过程不再赘述。
[0083] 步骤2 :判断所述待定位目标的移动速度是否不大于预设速度阈值,如果是,则进 行确定每个所述信标节点与所述待定位目标之间的最小距离的步骤。
[0084] 在本实施例中,上述判断过程可以用公式|dR(n)-dR(n-l) |/T^vmax来表示,其中, dR(n)-dR(n-l) | /T表示当前时刻所述待定位目标的移动速度,dR(n)表示当前时刻信标节点 与待定位目标之间的距离,dR(n-l)表示上一时刻该信标节点与待定位目标之间的距离, Vmax为预设速度阈值。
[0085] 也就是说,如果待定位目标的移动速度大于预设速度阈值,则说明当前时刻的信 标节点与待定位目标之间的距离数据不够准确,则可能含有较大的过程噪声和观测噪声, 可以将其滤除,不再计算当前时刻的定位坐标。针对所述定位方式中多个信标节点与待定 位目标之间的多个距离,可以确定多个移动速度,只要有一个移动速度大于预设速度阈值, 即可以将该时刻对应的参考定位坐标滤除,不再计算该时刻的定位坐标。
[0086] 具体地,预设速度阈值可以根据实际情况来确定,例如可以根据待定位目标的多 个定位坐标确定其参考移动速度,根据该参考移动速度确定预设速度阈值。也可以根据人 类在室内移动的特性,其移动速度一般不会超过2m/s,通过卡尔曼滤波或者概率分布模型 即可进行不准确数据的滤除。
[0087] 图6为本发明实施例提供的一种基于多源定位方式进行位置确定的装置的结构示 意图,与图1所示方法实施例相对应,应用于服务器,所述装置包括:
[0088] 参考坐标获得模块601,用于针对待定位目标,获得当前时刻至少采用两种定位方 式得到的所述待定位目标的每个参考定位坐标;其中,每种定位方式中采用至少三个信标 节点确定所述参考定位坐标;
[0089] 归一化模块602,用于针对每种所述定位方式,确定当前时刻每个所述信标节点与 所述待定位目标之间的距离,并确定每个所述信标节点与所述待定位目标之间的最小距 离;根据每种所述定位方式中每个所述信标节点以及多个预设采样点,确定所述定位方式 对应的采样均值和采样标准差,并根据所述采样均值和采样标准差以及预设归一化公式, 对所述最小距离进行归一化;
[0090]权重值确定模块603,用于根据每种所述定位方式对应的归一化后的最小距离,确 定每种所述定位方式的权重值;
[0091] 定位坐标确定模块604,用于根据确定的每种所述定位方式的权重值,以及获得的 每种所述定位方式对应的所述待定位目标的参考定位坐标,确定所述待定位目标的定位坐 标。
[0092] 在本实施例中,所述权重值确定模块603具体可以包括:
[0093]和值获得子模块(图中未示出),用于获得每种所述定位方式对应的归一化后的最 小距离的和值;
[0094] 权重值确定子模块(图中未示出),用于针对每种所述定位方式,获得所述定位方 式对应的归一化后的最小距离与所述和值的比值,并将所述比值确定为所述定位方式的权 重值。
[0095] 在本实施例中,所述归一化模块602具体可以包括:
[0096] 最小值确定子模块(图中未示出),用于针对每个所述预设采样点,获得每个所述 信标节点与所述预设采样点之间的距离,并确定每个所述信标节点与所述预设采样点之间 的最小距尚;
[0097] 采样值获得子模块(图中未示出),用于根据针对每个所述预设采样点确定的最小 距离,获得所述定位方式对应的采样均值和采样标准差。
[0098] 在本实施例中,所述归一化模块602具体可以用于:
[0099] 根据所述采样均值和采样标准差以及
,对所述最小距离进行归一化;其 中,Z为归一化后的最小距离,d为所述定位方式中每个信标节点与所述待定位目标之间的 最小距离,f为所述采样均值,#为所述采样标准差。
[0100] 在本实施例中,所述装置还可以包括判断模块(图中
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