一种终端高度的定位方法、装置及可读存储介质与流程

本申请涉及通信领域，尤其涉及一种终端高度的定位方法、装置及可读存储介质。

背景技术：

1、在生活和工作中，定位服务成为人们越来越常用的功能。定位服务不仅有位置定位，也包括高度定位。

2、目前，在日常生活中，主要使用气压传感器进行高度定位。然而，由于气压随天气变化而显著变化，即便在同一个地点，对同一个设备进行高度的定位测量，也可能因天气不同而使定位结果存在较大差异。因此，定位结果不稳定。

技术实现思路

1、本申请提供了一种终端高度的定位方法、装置及可读存储介质，能够实现稳定的高度定位。

2、第一方面，本申请提供了一种终端高度的定位方法，该方法包括：从多个基站获取终端的定位参数，多个基站包括终端的主基站及其相邻基站，从每个基站获取的终端的定位参数包括：每个基站的位置、终端在每个基站服务的小区中的信号质量，以及终端的高度信息熵，高度信息熵由终端的信号在每个基站的到达角度(angle of arrival，aoa)、到达时间(time of arrival，toa)和到达时间差(time difference of arrival，tdoa)中的一项或多项确定；基于预先建立的指纹库和从多个基站获取到的终端的定位参数，预测终端的高度，指纹库是基于三维栅格模型和多个训练点的签名确定的，三维栅格模型包括多个栅格，该多个栅格分布在多个层，每个层对应不同的高度，训练点的签名包括训练点的定位参数及其所在的栅格的标识。

3、本申请提供的终端高度的定位方法，可以将高度定位的问题从海拔的预测转为栅格层数的确定问题，利用同一位置上下层的信号差异的特点，将此特征作为指纹库中与高度相关的特征，基于该指纹库来进行终端的高度定位，不因天气变化而导致定位结果出现较大差异，相较于气压传感器而言，可以获得更为稳定的高度定位结果。

4、可选地，终端的高度信息熵为：终端的信号在每个基站的aoa、toa、tdoa中的一项或多项，或aoa、toa和tdoa中任意两项的协方差。

5、高度信息熵中携带的信息可以对终端的高度进行表征。

6、可选地，多个栅格的大小相同。可以理解的是，栅格大小可以相同，也可以不同，但使用相同大小的栅格有利于降低运算复杂度。

7、结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，该方法还包括：

8、将从多个基站中的每个基站获取到的终端的定位参数与指纹库中多个训练点的定位参数进行匹配，以预测终端的可能高度；基于多个基站获取到的终端的定位参数预测的终端的可能高度，确定终端的高度。

9、结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，该方法还包括：

10、将基于多个基站获取到的终端的定位参数预测的终端的可能高度进行加权计算，确定终端的高度。

11、结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，该方法还包括：

12、将从多个基站中的每个基站获取到的终端的定位参数与指纹库中多个训练点的定位参数进行匹配，确定终端在三维栅格模型中所在的栅格；基于终端在三维栅格模型中所在的栅格及其对应的高度，确定终端的可能高度。

13、结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，该方法还包括：

14、基于深度学习算法，将从多个基站中的每个基站获取到的终端的定位参数与指纹库中多个训练点的定位参数进行匹配，以确定终端在三维栅格模型中所在的栅格。

15、可选地，深度学习算法包括：k近邻(k-nearest neighbor，knn)算法和极端梯度提升(extreme gradient boosting，xgboost)算法。

16、第二方面，本申请提供了一种指纹库的构建方法，该方法包括：在定位区域建立三维栅格模型，三维栅格模型包括多个栅格，该多个栅格分布在多个层，以将定位区域内不同高度的区域覆盖；从多个基站获取多个训练点的签名，多个训练点分布在多个栅格中，每个栅格中分布有一个或多个训练点，每个训练点的签名与一个终端对应，每个训练点的签名包括每个训练点的定位参数及其所在的栅格的标识，定位参数包括：每个基站的位置、每个训练点对应的终端在每个基站服务的小区中的信号质量，以及终端的高度信息熵，高度信息熵由终端的信号在每个基站的到达角度aoa、到达时间toa和到达时间差tdoa中的一项或多项确定；根据三维栅格模型以及训练点的签名，建立指纹库。

17、可选地，多个栅格的大小相同。可以理解的是，栅格大小可以相同，也可以不同，但使用相同大小的栅格有利于降低运算复杂度。

18、结合第二方面，在第二方面的某些可能的实现方式中，该方法还包括：

19、周期性地采集训练点的定位参数，并基于最近一个周期采集到的定位参数，更新指纹库。

20、第三方面，本申请提供了一种终端高度的定位装置，该装置包括用于实现第一方面以及第一方面任意一种可能实现方式中的方法的模块或单元。应理解，各个模块或单元可通过执行计算机程序来实现相应的功能。

21、第四方面，本申请提供了一种终端高度的定位装置，包括处理器，该处理器用于执行计算机程序，以执行第一方面以及第一方面任意一种可能实现方式中的方法。

22、第五方面，本申请提供了一种指纹库的构建装置，该装置包括用于实现第二方面以及第二方面任意一种可能实现方式中的方法的模块或单元。应理解，各个模块或单元可通过执行计算机程序来实现相应的功能。

23、第六方面，本申请提供了一种指纹库的构建装置，包括处理器，该处理器用于执行计算机程序，以执行第二方面以及第二方面任意一种可能实现方式中的方法。

24、第七方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机程序，当该计算机程序在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面和第二方面以及第一方面和第二方面任一种可能实现方式中的方法。

25、应当理解的是，本申请的第三方面至第七方面与本申请的第一方面和第二方面的技术方案相对应，各方面及对应的可行实施方式所取得的有益效果相似，不再赘述。

技术特征：

1.一种终端高度的定位方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，所述终端的高度信息熵为：

3.如权利要求1或2所述的方法，所述多个栅格的大小相同。

4.如权利要求1所述的方法，所述基于预先建立的指纹库和从多个基站获取到的定位参数，预测所述终端的高度，包括：

5.如权利要求4所述的方法，基于所述多个基站获取到的所述终端的定位参数预测的终端的可能高度，确定所述终端的高度，包括：

6.如权利要求4或5所述的方法，所述将从所述多个基站中的每个基站获取到的所述终端的定位参数与所述指纹库中多个训练点的定位参数进行匹配，以预测所述终端的可能高度，包括；

7.如权利要求6所述的方法，将从所述多个基站中的每个基站获取到的所述终端的定位参数与所述指纹库中多个训练点的定位参数进行匹配，以确定所述终端在所述三维栅格模型中所在的栅格，包括：

8.一种指纹库的构建方法，其特征在于，包括：

9.如权利要求8所述的方法，所述多个栅格的大小相同。

10.如权利要求8或9所述的方法，所述方法还包括：

11.一种装置，其特征在于，包括用于实现如权利要求1至10中任一项所述方法的模块。

12.一种装置，其特征在于，包括处理器，所述处理器用于执行计算机程序，以实现如权利要求1至10中任一项所述的方法。

13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述计算机执行权利要求1至10中任一项所述的方法。

技术总结
本申请提供了一种终端高度定位方法、装置及可读存储介质，涉及通信领域。该方法包括：从多个基站获取终端的定位参数，从每个基站获取的终端的定位参数包括：每个基站的位置、终端在每个基站服务的小区中的信号质量，以及终端的高度信息熵；基于预先建立的指纹库和从多个基站获取到的终端的定位参数，预测终端的高度，指纹库是基于三维栅格模型和训练点的签名确定的。本申请将高度定位的问题从海拔的预测转为栅格层数的确定，利用同一位置上下层的信号差异的特点，将此特征作为指纹库中与高度相关的特征，基于该指纹库来进行终端的高度定位，不因天气变化而导致定位结果出现较大差异，相较于气压传感器而言，可以获得更为稳定的高度定位结果。

技术研发人员：夏小涵,邱佳慧,冯毅,蔡超
受保护的技术使用者：中国联合网络通信集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12