利用非视距状态空间相关性的定位方法及装置与流程

本发明实施例涉及无线信号定位技术领域，尤其涉及一种利用非视距状态空间相关性的定位方法及装置。

背景技术：

在无线网络中，位置信息作为一项基本的物理参数信息，是未来社会信息基础设施综合服务的核心之一，基于位置信息的服务几乎涵盖了人类活动的各个方面，在民用和军事用途中发挥着重要的基础支撑作用。因此，当前在无线网络中迫切需要实现对实时高精度定位信息的获取。

现有技术中，基于卫星的导航定位方法虽然能够在大部分较为空旷的区域为用户提供较为精确的定位和导航服务，但在一些复杂环境中，如室内、城市峡谷区域以及郊区等卫星信号较弱的地方，由于受到电离层影响、信号衰减、物理遮挡以及多径干扰等原因，其定位性能受到很大影响。另外一种定位方法，考虑通过协同利用多个位置信息未知源节点之间的观测数据，增加了更多的可利用的观测量，加强节点之间的位置信息约束，从而提高了无线网络中节点的定位性能。

但是，现有的协作定位方法在非视距传播条件下进行定位时往往需要假设环境中的非视距误差先验信息，可是非视距误差的先验信息一般很难获取。此外，现有方法亦未能够有效利用邻近节点非视距误差在空间上的相关性，导致定位性能尚有待进一步提高。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的利用非视距状态空间相关性的定位方法及装置。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种利用非视距状态空间相关性的定位方法，包括：

s101、获取其他节点发送的定位观测信息，以及自身观测信息；

s102、将所述定位观测信息和所述自身观测信息，输入至预设的优化问题模型，输出目标节点的位置信息；

s103、根据所述目标节点的位置信息对所述优化问题模型进行迭代更新，将所述定位观测信息和所述自身观测信息，输入至迭代更新后的优化问题模型，直到达到预设的迭代次数，输出所述目标节点的最终位置。

另一方面，本发明实施例提供一种利用非视距状态空间相关性的定位装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取其他节点发送的定位观测信息，以及自身观测信息；

初始定位模块，用于将所述定位观测信息和所述自身观测信息，输入至预设的优化问题模型，输出目标节点的位置信息；

迭代定位模块，用于根据所述目标节点的位置信息对所述优化问题模型进行迭代更新，将所述定位观测信息和所述自身观测信息，输入至迭代更新后的优化问题模型，直到达到预设的迭代次数，输出所述目标节点的最终位置。

再一方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：

存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述的方法。

又一方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的方法。

本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位方法及装置，通过定位网络中源节点运动时数个自身连续的时间定位信息或多个邻近节点空间上的定位信息，以及空间上非视距误差在空间上的相关性信息，提高了在复杂环境下的无线网络的定位性能以及对抗非视距误差的鲁棒性，从而提高了定位精度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位方法示意图；

图2为本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位方法的一个应用场景；

图3为本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位逻辑流程图；

图4为本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位装置示意图；

图5为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位方法示意图，如图1所示，本发明实施例提供一种利用非视距状态空间相关性的定位方法，该方法包括：

步骤s101、获取其他节点发送的定位观测信息，以及自身观测信息；

步骤s102、将所述定位观测信息和所述自身观测信息，输入至预设的优化问题模型，输出目标节点的位置信息；

步骤s103、根据所述目标节点的位置信息对所述优化问题模型进行迭代更新，将所述定位观测信息和所述自身观测信息，输入至迭代更新后的优化问题模型，直到达到预设的迭代次数，输出所述目标节点的最终位置。

具体来说，图2为本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位方法的一个应用场景，如图2所示，在一个定位网络中，包含多个节点，例如，图中的节点包括a、b、c、d、e和f。图中，节点a、b和c为源节点，这些源节点的位置未知，节点d、e和f为参考点，这些参考点的位置已知，且参考点的位置可以存在不确定性。1表示节点d，2表示非视距观测路径，3表示上一时刻(n-1)的节点a，4表示源节点之间的空间协作链路，5表示节点b上一时刻与当前时刻(n)的协作链路，6表示空间节点簇，7表示当前时刻的目标节点c，8表示视距观测路径。

源节点配置有惯性导航单元或其他类似装置，以获取自身观测信息，使得自身能够完成相邻时刻间的距离估计。参考点或者源节点可配置阵列天线或者单天线，参考点可以给源节点发送定位观测信息，且源节点之间在允许的通信范围内相互之间也发送定位观测信息。

本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位方法，充分考虑同一节点在运动过程中多个位置对应的状态定位信息和链路状态信息的相关性，或者多个节点在空间上的定位信息和链路状态信息的相关性。通过挖掘节点连续时间状态、空间上多个邻近节点的相关性，能够提供更多的观测信息和约束信息，使得进一步提高定位性能和对抗环境中非视距误差成为可能。

这种时空相关性体现在：(1)单个节点与自身前数个或者后数个时刻的位置状态对某一个参考点的观测可能同时处于视距链路状态、或者处于非视距链路状态中且邻近时间点上所观测到的非视距误差较为接近；(2)多个空间上距离较为接近的节点对于某一个参考点的观测可能同时处于视距链路状态中、或者处于非视距链路状态中且邻近空间位置上所观测到的非视距误差较为接近。

在一个定位周期中，首先，目标节点获取其他节点发送的定位观测信息，以及自身观测信息。不仅仅利用了目标节点从其他节点获取的定位观测信息，还利用了自身不同时刻的自身观测信息，即时间、空间或者联合时空协作。此外，考虑到同一节点邻近时刻的信道信息具有强相关性，以及空间上距离较近的若干节点(节点簇)的信道信息也具有强相关性，进一步挖掘并利用了节点在定位时非视距误差在空间上的相关性信息。

然后，将定位观测信息和自身观测信息，输入至预设的优化问题模型，输出目标节点的位置信息。环境中非视距误差的分布，以及节点的运动函数是未知的，目标节点对于获取到的定位观测信息是来自视距还是非视距的也是未知的。为了实现有效地定位，我们将考虑对此进行合理的建模和处理，并通过引入有效的约束条件，在利用节点自身或者相互之间的协作位置信息以及非视距误差的空间相关性的基础上实现对目标节点位置信息和非视距误差的联合估计。

最后根据目标节点的位置信息判断链路的状态是处于视距或者非视距，对优化问题模型进行迭代更新，再将定位观测信息和自身观测信息，输入至迭代更新后的优化问题模型，直到达到预设的迭代次数，输出目标节点的最终位置。

本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位方法，通过定位网络中源节点运动时数个自身连续的时间定位信息或多个邻近节点空间上的定位信息，以及空间上非视距误差在空间上的相关性信息，提高了在复杂环境下的无线网络的定位性能以及对抗非视距误差的鲁棒性，从而提高了定位精度。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述优化问题模型在初始化时，默认所述目标节点与其他节点之间的链路状态为非视距链路状态。

具体来说，环境中非视距误差的分布，以及节点的运动函数是未知的，目标节点对于获取到的定位观测信息是来自视距还是非视距的也是未知的。为了实现有效地定位，我们将考虑对此进行合理的建模和处理，并通过引入有效的约束条件，在利用节点自身或者相互之间的协作位置信息以及非视距误差的空间相关性的基础上实现对目标节点位置信息和非视距误差的联合估计。

本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位方法利用了未知位置信息节点的时间、空间或者联合时空的协同观测，且进一步挖掘了环境中非视距的空间相关性信息，不需要获取环境非视距信息的先验信息，且不需要节点运动的状态方程。注意到，由于未对非视距相关信息作出先验假设，故在初始阶段认为目标节点与其他节点之间的所有链路均处于非视距链路状态，然后将对链路非视距误差与源节点位置信息进行联合估计和解算。在对节点空时位置信息进行估计时，将对节点在空间上的相关性进行挖掘并构建相应的约束以提高定位精度。

本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位方法，通过定位网络中源节点运动时数个自身连续的时间定位信息或多个邻近节点空间上的定位信息，以及空间上非视距误差在空间上的相关性信息，提高了在复杂环境下的无线网络的定位性能以及对抗非视距误差的鲁棒性，从而提高了定位精度。

在以上各实施例的基础上，进一步地，所述步骤s103，具体包括：

s1031、根据所述目标节点的位置信息计算每条链路视距状态的似然值；

s1032、判断目标链路视距状态的似然值与预设门限值的大小；

s1033、若目标链路视距状态的似然值小于所述预设门限值，则将所述目标链路视为视距链路，并更新所述优化问题模型；

s1034、将所述定位观测信息和所述自身观测信息，输入至更新后的优化问题模型，再次输出所述目标节点的位置信息；

s1035、若判断获知未到达预设的迭代次数，则继续执行步骤s1031-s1034，判断下一条链路视距状态的似然值与预设门限值的大小，直到达到预设的迭代次数，输出所述目标节点的最终位置。

具体来说，由于所估计得到的非视距误差是在所有链路均为非视距假设下得到的，故存在模型匹配误差。为此进一步利用所估计的结果对链路的状态进行检测判断并修正优化问题的约束以更新所估计的结果。

图3为本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位逻辑流程图，如图3所示，在获取其他节点发送的定位观测信息，以及自身观测信息之后，根据定位观测信息和自身观测信息构建优化问题模型。以观测信息为距离信息为例，则可构建如下的基于联合空时协作信息的优联合估计目标函数：

其中，为目标节点(第i个节点，或者称为节点i)在n时刻的位置，表示节点i和其他节点在时刻n的非视距误差，nt、na和nb表示定位网络中所观测总的时刻的数量、源节点数量和参考点数量，为目标节点不同时刻之间的自身观测信息，为第k个节点(或称节点k)发送给节点i的定位观测信息，g(·)和f(·)分别表示时间上和空间上真实的定位观测信息，这里采用的观测为距离信息，则表示为为节点i从上一时刻到当前时刻移动的距离，为当前时刻第k个节点与节点i之间的距离。

构建的优化问题模型的非视距空间相关约束包括了同一节点邻近时间上不同节点状态的相关性约束，或者不同节点之间的空间上相关性约束。以观测信息为距离信息为例，通过建模推导，可构建如下利用了非视距误差空间相关性的网络协作定位与导航的联合解算方程：

其中，表示节点i在时刻n-1与n之间的加权，表示节点i和节点k之间的链路在时刻n时的加权，表示对节点i和节点k之间的链路在时刻n时的非视距误差的约束，该约束包含对该非视距误差的上下界进行了限制(非视距误差的上下界可由观测估计所得)；表示对在时刻n时节点i与i’对节点k的空间非视距误差约束，该约束包含对两个非视距误差的相关性进行限制；表示对节点i在时刻n-1与时刻n之间位置的约束，该约束包含了对两个时刻节点i的距离、角度等限制以保证相邻时刻节点运动范围的合理性；表示对在时刻n-1与时刻n之间节点i在时间的非视距误差约束，该约束限制了节点i在相邻时刻非视距误差的时间相关性；和则分别表示各个约束对应的范围。在问题pnetloc中，约束1和约束2是非视距误差在空间上的约束，而约束3和约束4则是非视距误差在时间上的约束。通过构建pnetloc优化问题以及合理的约束条件，则可以对定位网络内的目标节点的位置信息和非视距误差进行联合定位。

在获取目标节点的位置信息以后，根据目标节点的位置信息计算每条链路视距状态的似然值。构建如下的似然函数：

其中，为节点i和节点k之间的链路对应的似然值，表示节点i和节点k之间的链路在时刻n时的加权，为估计出来的节点i的位置信息，为节点i从上一时刻到当前时刻移动的距离。

然后，判断目标链路视距状态的似然值与预设门限值的大小，若似然值小于所定门限，说明该链路可能为视距链路，需要更新优化问题模型。当非视距误差与噪声相当时会出现检测误差，如虚警(将非视距判定为视距)和漏警(将视距判定为非视距)，在定位过程中主要考虑虚警问题，因为这时会造成较大的估计偏差。若某一条链路判定为了视距，则相应地对问题pnetloc中的约束进行调整，如将该链路的非视距误差调整为零。

更新优化问题模型完成后，将定位观测信息和自身观测信息，输入至更新后的优化问题模型，再次输出目标节点的位置信息。

此后按照上述步骤对各个链路进行判别并迭代数次直至满足停止条件，输出目标节点的最终位置。

在迭代过程中，若似然值大于等于所定门限，说明该链路为非视距链路，不需要更新优化问题模型，直接判断下一条目标链路视距状态的似然值与预设门限值的大小。

本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位方法，通过定位网络中源节点运动时数个自身连续的时间定位信息或多个邻近节点空间上的定位信息，以及空间上非视距误差在空间上的相关性信息，提高了在复杂环境下的无线网络的定位性能以及对抗非视距误差的鲁棒性，从而提高了定位精度。

在以上各实施例的基础上，进一步地，所述其他节点包括参考点和源节点，所述参考点的位置已知，所述源节点的位置未知。

具体来说，在一个定位网络中，包含多个节点，节点的种类包括源节点和参考点，源节点的位置未知，参考点的位置已知，且参考点的位置可以存在不确定性。

源节点配置有惯性导航单元或其他类似装置，以获取自身观测信息，使得自身能够完成相邻时刻间的距离估计。参考点或者源节点可配置阵列天线或者单天线，参考点可以给源节点发送定位观测信息，且源节点之间在允许的通信范围内相互之间也发送定位观测信息。

本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位方法，通过定位网络中源节点运动时数个自身连续的时间定位信息或多个邻近节点空间上的定位信息，以及空间上非视距误差在空间上的相关性信息，提高了在复杂环境下的无线网络的定位性能以及对抗非视距误差的鲁棒性，从而提高了定位精度。

在以上各实施例的基础上，进一步地，所述定位观测信息为信号强度信息、测距信息、测角信息和相位信息中的任一种或多种。

具体来说，其他节点向目标节点发送的定位观测信息为信号强度信息、测距信息、测角信息和相位信息中的任一种或多种。

在实际应用中定位观测信息的选择可以根据实际情况而定，并不限于上述罗列的内容。

本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位方法，通过定位网络中源节点运动时数个自身连续的时间定位信息或多个邻近节点空间上的定位信息，以及空间上非视距误差在空间上的相关性信息，提高了在复杂环境下的无线网络的定位性能以及对抗非视距误差的鲁棒性，从而提高了定位精度。

在以上各实施例的基础上，进一步地，所述自身观测信息为速度信息和加速度信息中的任一种或多种。

具体来说，目标节点配置有惯性导航单元或其他类似装置，以获取自身观测信息，自身观测信息为速度信息和加速度信息中的任一种或多种。

在实际应用中自身观测信息的选择可以根据实际情况而定，并不限于上述罗列的内容。

本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位方法，通过定位网络中源节点运动时数个自身连续的时间定位信息或多个邻近节点空间上的定位信息，以及空间上非视距误差在空间上的相关性信息，提高了在复杂环境下的无线网络的定位性能以及对抗非视距误差的鲁棒性，从而提高了定位精度。

图4为本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位装置示意图，如图4所示，本发明实施例提供一种利用非视距状态空间相关性的定位装置，用于执行上述任一实施例中所述的方法，具体包括获取模块401、初始定位模块402和迭代定位模块403，其中：

获取模块401用于获取其他节点发送的定位观测信息，以及自身观测信息；初始定位模块402用于将所述定位观测信息和所述自身观测信息，输入至预设的优化问题模型，输出目标节点的位置信息；迭代定位模块403用于根据所述目标节点的位置信息对所述优化问题模型进行迭代更新，将所述定位观测信息和所述自身观测信息，输入至迭代更新后的优化问题模型，直到达到预设的迭代次数，输出所述目标节点的最终位置。

具体来说，图2为本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位方法的一个应用场景，如图2所示，在一个定位网络中，包含多个节点，例如，图中的节点包括a、b、c、d、e和f。图中，节点a、b和c为源节点，这些源节点的位置未知，节点d、e和f为参考点，这些参考点的位置已知，且参考点的位置可以存在不确定性。1表示节点d，2表示非视距观测路径，3表示上一时刻(n-1)的节点a，4表示源节点之间的空间协作链路，5表示节点b上一时刻与当前时刻(n)的协作链路，6表示空间节点簇，7表示当前时刻的目标节点c，8表示视距观测路径。

源节点配置有惯性导航单元或其他类似装置，以获取自身观测信息，使得自身能够完成相邻时刻间的距离估计。参考点或者源节点可配置阵列天线或者单天线，参考点可以给源节点发送定位观测信息，且源节点之间在允许的通信范围内相互之间也发送定位观测信息。

本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位装置，充分考虑同一节点在运动过程中多个位置对应的状态定位信息和链路状态信息的相关性，或者多个节点在空间上的定位信息和链路状态信息的相关性。通过挖掘节点连续时间状态、空间上多个邻近节点的相关性，能够提供更多的观测信息和约束信息，使得进一步提高定位性能和对抗环境中非视距误差成为可能。

这种时空相关性体现在：(1)单个节点与自身前数个或者后数个时刻的位置状态对某一个参考点的观测可能同时处于视距链路状态、或者处于非视距链路状态中且邻近时间点上所观测到的非视距误差较为接近；(2)多个空间上距离较为接近的节点对于某一个参考点的观测可能同时处于视距链路状态中、或者处于非视距链路状态中且邻近空间位置上所观测到的非视距误差较为接近。

在一个定位周期中，首先，目标节点通过获取模块401获取其他节点发送的定位观测信息，以及自身观测信息。不仅仅利用了目标节点从其他节点获取的定位观测信息，还利用了自身不同时刻的自身观测信息，即时间、空间或者联合时空协作。此外，考虑到同一节点邻近时刻的信道信息具有强相关性，以及空间上距离较近的若干节点(节点簇)的信道信息也具有强相关性，进一步挖掘并利用了节点在定位时非视距误差在空间上的相关性信息。

然后，通过初始定位模块402将定位观测信息和自身观测信息，输入至预设的优化问题模型，输出目标节点的位置信息。环境中非视距误差的分布，以及节点的运动函数是未知的，目标节点对于获取到的定位观测信息是来自视距还是非视距的也是未知的。为了实现有效地定位，我们将考虑对此进行合理的建模和处理，并通过引入有效的约束条件，在利用节点自身或者相互之间的协作位置信息以及非视距误差的空间相关性的基础上实现对目标节点位置信息和非视距误差的联合估计。

最后通过迭代定位模块403根据目标节点的位置信息判断链路的状态是处于视距或者非视距，对优化问题模型进行迭代更新，再将定位观测信息和自身观测信息，输入至迭代更新后的优化问题模型，直到达到预设的迭代次数，输出目标节点的最终位置。

本发明实施例提供的利用非视距状态空间相关性的定位装置，通过定位网络中源节点运动时数个自身连续的时间定位信息或多个邻近节点空间上的定位信息，以及空间上非视距误差在空间上的相关性信息，提高了在复杂环境下的无线网络的定位性能以及对抗非视距误差的鲁棒性，从而提高了定位精度。

图5为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图5所示，所述设备包括：处理器(processor)501、存储器(memory)502和总线503；

其中，处理器501和存储器502通过所述总线503完成相互间的通信；

处理器501用于调用存储器502中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：

s101、获取其他节点发送的定位观测信息，以及自身观测信息；

s102、将所述定位观测信息和所述自身观测信息，输入至预设的优化问题模型，输出目标节点的位置信息；

s103、根据所述目标节点的位置信息对所述优化问题模型进行迭代更新，将所述定位观测信息和所述自身观测信息，输入至迭代更新后的优化问题模型，直到达到预设的迭代次数，输出所述目标节点的最终位置。

此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：

s101、获取其他节点发送的定位观测信息，以及自身观测信息；

s102、将所述定位观测信息和所述自身观测信息，输入至预设的优化问题模型，输出目标节点的位置信息；

s103、根据所述目标节点的位置信息对所述优化问题模型进行迭代更新，将所述定位观测信息和所述自身观测信息，输入至迭代更新后的优化问题模型，直到达到预设的迭代次数，输出所述目标节点的最终位置。

本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：

s101、获取其他节点发送的定位观测信息，以及自身观测信息；

s102、将所述定位观测信息和所述自身观测信息，输入至预设的优化问题模型，输出目标节点的位置信息；

s103、根据所述目标节点的位置信息对所述优化问题模型进行迭代更新，将所述定位观测信息和所述自身观测信息，输入至迭代更新后的优化问题模型，直到达到预设的迭代次数，输出所述目标节点的最终位置。

以上所描述的装置及设备等实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。