[發明專利]基于權重分析的多基站聯合定位算法

在審

• 申請號: 201510065237.2
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN104684079A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 李哲;楊騏彰;楊赟捷
• 申請（專利權）人: 四川長虹電器股份有限公司
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 秦華云

技術領域

本發明涉及手機、平板電腦、手持GIS產品及其他能與移動基站連接的終端技術領域，具體涉及一種基于權重分析的多基站聯合定位算法。

背景技術

隨著移動互聯網的發展和人們物質生活水平的提高，位置服務已經成為了日常生活中重要的一部分。地理信息系統(GIS)、衛星定位系統(GPS)、導航系統逐漸開始走入人們的視線，GPS車輛導航系統，腕表式GIS系統等都為人們的出行提供了極大的方便。GPS技術的推廣應用加速了定位技術的發展改進。傳統GPS模塊定位的優勢在于定位精度高，無通信費用，但缺點也很明顯，如只能應用在室外，需要專門的GPS模塊，以及存在定位速度慢、功耗較高等問題。

在實際應用場景中，有時候需要一種應用范圍更廣、門檻更低、速度快、能耗低的定位方式，而基站定位正適合這種使用環境。

一般來說，定位精度越高越好，但高精度的GPS定位同時也提高了使用門檻以及設備功耗，在手持設備等電池容量較少的終端上持續接收GPS信號會使設備能源很快耗盡。同時當使用者進入室內，無法接收GPS信號，也就失去了定位功能。

基站定位以降低一定精度為代價彌補了以上不足，在很多應用場景中得以廣泛應用。但TOA和TDOA等定位算法依賴電磁波傳輸時間，這就產生了兩個問題。一是多數情況下我們很難獲取這一變量，二是即便獲得變量，普通民用電子設備的最小時間單位是毫秒(ms)，而電磁波傳輸速度接近光速，毫秒級的誤差在換算成距離之后顯然過大了。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種定位效果好的基于權重分析的多基站聯合定位算法。

考慮到現有技術的上述問題，根據本發明公開的一個方面，本發明采用以下技術方案：

一種基于權重分析的多基站聯合定位算法，它包括以下步驟：

1)建立三個基站信息對象A、B、C三點與定位點K；

2)獲取到三個基站的相應信息，分別是坐標X、Y和相對強度R；

3)將三個基站的強度Ra、Rb、Rc做如下計算處理：

(Ra/Rc)²+(Rb/Rc)²+1＝T，則T為三個強度的權值總和；

4)計算出三個權值所對應的權值比例：

U＝(Ra/Rc)²/T，V＝(Rb/Rc)²/T，W＝1/T；

5)根據權值比例算出K點坐標：

Xk＝U*Xa+V*Xb+W*Xc

Yk＝U*Ya+V*Yb+W*Yc。

與現有技術相比，本發明的有益效果之一是：

本發明的一種基于權重分析的多基站聯合定位算法，彌補了GPS定位方式和到達時間(TOA)、到達時間差(TDOA)等傳統基站定位算法的一些明顯不足，提高了基站定位的應用范圍和定位速度，降低了使用門檻，拓展了LBS服務范圍。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。

為了定位速度快、能耗低并且誤差控制在幾百米范圍內的定位解決方案，因此提出了本發明的實現方法來進一步擴大基站定位在日常生活中的應用范圍。實現過程可以分為以下幾步：

1)建立三個基站信息對象A、B、C三點與定位點K，

獲取到三個基站的相應信息，分別是坐標(經緯度)X，Y和相對強度R；

2)將三個基站的強度Ra、Rb、Rc做如下計算處理：

(R_a/R_c)²+(R_b/R_c)²+1＝T，則T為三個強度的權值總和；

3)經過第三步的處理后，計算出三個權值所對應的權值比例：

U＝(R_a/R_c)²/T，V＝(R_b/R_c)²/T，W＝1/T

4)根據權值比例算出K點坐標：

X_k＝U*X_a+V*X_b+W*X_c

Y_k＝U*Y_a+V*Y_b+W*Y_c