[發明專利]用于估計移動終端設備的定向的設備和方法

有效

• 申請號: 200980142228.1
• 申請日: 2009-10-15
• 公開（公告）號: CN102204373A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 斯特芬·邁爾;尤爾根·胡普;斯蒂芬·海默爾
• 申請（專利權）人: 弗勞恩霍夫應用研究促進協會
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;G01S5/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 潘劍穎

技術領域

本發明涉及用于估計移動終端設備的空間定向的設備和方法，具體地當使用它們時，涉及用于對在無線通信網絡中的移動終端設備進行定位或導航的設備和方法。

背景技術

對于移動終端設備的定位，不同的定位技術是可用的。在戶外區域用于定位或導航的可能最常見的系統是衛星支持的全球定位系統(GPS)。對于在建筑物或室內區域中定位或導航，已知不同的方案，如紅外系統、HFID系統或IEEE?802.11?WLAN網絡(無線局域網)的場強評估。GPS系統當前僅對于戶外區域是可靠可用的。新的擴展，如高靈敏度接收機或所謂的A-GPS(協助GPS)代表了讓該技術在建筑物中也可用的方案。此處A-GPS結合了基于衛星的GPS系統的使用以及從蜂窩移動無線網絡接收所謂的協助信息。當前，這些技術不具有所需的平均準確度。紅外系統和HFID系統總體上不是在每個地方都可用的，并與特定條件綁定。

基于無線無線電網絡的日益增長的擴展，例如基于WLAN標準的無線無線電網絡，這些無線網絡提供其本身來作為新的定位方法的基礎。

迄今為止使用的常規定位方法基于例如三角測量、相鄰關系、依靠時間測量的最小二乘法(lateration)或依靠場強評估的最小二乘法。這些方法是是定位方法，其中，必須知道靜止的無線發射機的位置或基站的位置，或者其中，必須在該定位方法所覆蓋的環境中的參考位置處提前進行訓練。

對于基于WLAN的定位系統，通常使用所謂的接收信號強度(RSS)指紋作為基本方法。該方法基于如下假設：在特定位置處接收或可接收的若干無線臺的無線信號的信號強度唯一地描述了當前位置的特征。如果存在包括針對一定數目的參考位置或參考定位，在參考時間時在其處接收或可接收到的無線臺的發射機標識和對應無線信號的信號強度在內的參考數據庫，則可以通過執行當前測量的測量值和數據庫的參考值之間的匹配，從當前測量值的集合(發射機標識和相關聯的信號強度值)推斷出當前位置。該匹配針對每個參考點評估之前記錄的測量值或參考值相比于當前位置的當前測量值的相似度。然后一個或若干最相似的參考點形成用于估計移動終端設備的當前位置的基礎。

對于參考數據庫，通過試驗來確定參考位置處在測量時間時可接收的無線發射機的信號強度的參考測量。由此，對于在其處執行參考測量的每個參考位置，數據庫結果包含具有相關聯的接收場強和質量的無線發射機(接入點)列表。還可以將該列表稱作參考包。對于WLAN實現，這種參考數據庫可以例如包含以下參數：

此處，該表包含以下信息：

-參考位置標識(RID)

-接收臺的MAC地址(MAC＝媒體接入控制)

-無線發射機的接收場強(RSSI(接收信號強度指示符)；46560意味著-46560dBm)

-具有笛卡爾測度坐標形式的參考位置(x，y，z；24583意味著245,83m)以及

-測量值記錄時間

列PGS(“看到的百分比”)指示在測量值記錄中看到該臺的頻率(以百分比的形式)(即，PGS＝90意味平均10次測量中有9次測量到該臺)。

在上述表中，與參考位置標識(RID)相關聯的任何信息對應于參考測量包。即，上述示例表包括對應于三個不同地理參考位置的三個參考測量包。

為了定位，在匹配階段中將當前接收到的具有其對應關聯的接收場強的無線發射機(測量包)與來自參考數據庫的參考包相比較。在匹配階段中經常使用的常規距離公式是：

acc=Σn=1NeqΔRSSIn---(1)]]>