[發明專利]可攜式通訊裝置的定位方法

無效

• 申請號: 200710045084.0
• 申請日: 2007-08-21
• 公開（公告）號: CN101373216A
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: 張大偉
• 申請（專利權）人: 英華達（南京）科技有限公司
• 主分類號: G01S11/02
• 分類號: G01S11/02;G01S11/06;H04Q7/22;H04Q7/38
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王潔

技術領域

本發明是有關于一種定位方法，且特別是有關于一種修正可攜式通訊裝置所獲得的場強值來重新計算其定位坐標的方法。

背景技術

定位服務(Location?Based?Service，LBS)是通過特定的技術，來獲得使用者所在的位置信息(例如，經緯度或當地街道的地理環境等)，以提供給使用者、通訊系統業者(用于計費)，或是其它請求得到使用者位置的機構和個人。由于利用移動裝置本身進行定位的作法具有低成本、高精度以及易于普及的特點，近年來，移動裝置的定位服務已廣為應用于緊急救援、汽車導航、智能交通、團隊管理等方面，成為目前受矚目的發展之一。

一般而言，若不考慮傳播環境所帶來的誤差，目前移動裝置的定位算法(例如，最小二乘算法)便能滿足一般需求。但是，一旦涉及到高精度定位，而不得不考慮傳播環境所造成的誤差時，一般的基礎定位算法則顯得不夠精確。因此，習知的作法便利用一些電磁波傳播統計模型(例如:Okumura-Hata模型或Cost-231模型)來提高定位精確度。以Cost-231模型為例，其公式如下:

L＝42.6+26log(d)+20log(f)；

其中，d代表移動裝置與基站之間的距離，L代表移動裝置所偵測到基站的場強值，f代表基站的發射功率。由上述公式可知，將基站的場強值以及基站的發射功率代入上述公式后，便可以得到移動裝置與基站之間的距離，而只要能夠求得三個基站到移動裝置的距離，再結合這些基站的坐標，就能夠推算出移動裝置所在位置的定位坐標。

然而，在實際應用上，周遭地理環境的地形地貌、建筑物密度、建筑物材質等因素都會影響訊號的場強值，而使得上述這些電磁波傳播統計模型通常無法與實際情況相吻合，仍需進一步修改和調整才能達到一定的準確度，而做為評估距離的依據。舉例來說，電磁波訊號從基站傳送到移動裝置的過程中，可能會因為經過大樓、公園等地形的遮蔽而造成衰減，最后使得移動裝置實際偵測到的場強值L變小。此時若將場強值L代入上述公式運算，所得到移動裝置與基站之間的距離d也會與實際的距離有所誤差。

由于電磁波訊號在不同的傳播環境的變化是隨機變量，無法用準確的數學公式去計算，只能是一個電磁波傳播統計模型。但一般的電磁波傳播統計模型總是考慮太多的影響因素，這樣的作法雖然符合理論研究的嚴謹性，但是由于沒有考慮實施起來的成本和難度，因此難以在實際應用方面實現。一般而言，這些定位算法仍普遍存在以下缺點：

1、在減小傳播環境帶來的誤差時，多半采用傳統的電磁波傳播統計模型來對方程式進行改良，并沒有根據實際應用環境進行統計測量，因此，也就無法建立符合實際環境的特征數據庫。

2、對定位算法的檢驗大都是采用模擬高斯分布的噪音環境對實際情況進行仿真。然而實際的情況不可能是均勻分布的高斯噪聲環境，高斯環境只能是近似的、理想的模擬。

3、大量的環境影響因素需要從現實環境中實測取得，此作法雖然在理論上可以達到很好的效果，但其實施和維護的成本偏高，在實際應用中往往會因為成本的緣故而無法實現。

因此，如何在實際應用中將定位精度提高的問題，至今仍是胞狀網絡(Cellular?Network)定位的一個研究方向。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種可攜式通訊裝置的定位方法，藉由從地理信息系統中擷取相關的環境特征值，據以修正可攜式通訊裝置所獲得的各個基站的場強值，進一步提高定位的精確度。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：一種可攜式通訊裝置的定位方法，適用于一可攜式通訊裝置，該定位方法包括下列步驟：

a.偵測附近多個基站的場強值，并取得該些基站的基站坐標；

b.藉由該些基站的基站坐標以及場強值，計算該可攜式通訊裝置所在位置的一定位坐標；

c.依據該些基站的基站坐標與該定位坐標，自一地理信息系統中，擷取該些基站與該可攜式通訊裝置之間的多個環境特征值；

d.將該些環境特征值代入一路徑損失模型，以修正各該些基站的場強值；以及

e.依據修正后的該些基站的場強值，重新計算該可攜式通訊裝置所在位置的該定位坐標。

在步驟e之后，還包括：

依據該些基站的基站坐標與重新計算的該定位坐標，重新擷取該些基站與該可攜式通訊裝置之間的該些環境特征值；以及

重復執行上述步驟c～e，以計算該定位坐標，直到該定位坐標的計算次數達到一迭代次數為止。

步驟a包括偵測至少三個基站。