[發(fā)明專利]一種快速精確的室內(nèi)定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611114412.3
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106646338B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 傅予力;陳培林;楊帥;吳小思;唐杰
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G01S1/08
• 分類號: G01S1/08
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

1.一種快速精確的室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

將待測區(qū)域劃分為網(wǎng)格狀，每個節(jié)點作為一個參考點，終端采集RSS指紋發(fā)送至服務(wù)器端；

將參考點劃分成子區(qū)域類，構(gòu)建相應(yīng)子區(qū)域的指紋庫；

設(shè)備采集待定位點RSS并識別待定位點所屬區(qū)域類；

在服務(wù)器端執(zhí)行基于加權(quán)歐氏距離和異常值剔除的室內(nèi)定位算法進行精確定位，其中，所述的基于加權(quán)歐氏距離和異常值剔除的室內(nèi)定位算法包括：

運用遺傳算法，搜尋基于加權(quán)歐氏距離和異常點剔除的KNN算法中的最優(yōu)參數(shù)s、k，根據(jù)結(jié)果初始化參數(shù)；

粗篩選：計算待測點的RSS向量與子區(qū)域的指紋數(shù)據(jù)庫RadioMap_i中每條向量的歐氏距離，并對它們進行升序排列，取前s個參考點構(gòu)成新的指紋庫RadioMap'_i；

精確篩選：計算待測點的RSS向量與新指紋庫RadioMap'_i中每條向量的加權(quán)歐氏距離，對它們進行升序排列，取前k個參考點構(gòu)成最鄰近點集，參考點對應(yīng)的二維坐標(biāo)構(gòu)成最鄰近坐標(biāo)點集Z；

異常點剔除：用異常點檢測的方法識別集合Z中的異常點，剔除該參考點對應(yīng)的加權(quán)歐式距離和二維坐標(biāo)；其中，

所述的異常點檢測的方法為Modified Thompson Tau test，其具體判定規(guī)則如下：

設(shè)為坐標(biāo)對集合Z的均值，std_x,std_y分別為x坐標(biāo)、y坐標(biāo)數(shù)據(jù)集的標(biāo)準差，則當(dāng)：

則認為x_i或y_i是異常值，同時把該坐標(biāo)從坐標(biāo)集中刪除，并把其對應(yīng)的加權(quán)歐氏距離刪除，處理后剩余l(xiāng)個參考點；

將剔除后參考點的加權(quán)距離作為權(quán)重，采用基于權(quán)重的方法得出待測點位置坐標(biāo)P；

從服務(wù)器端返回定位結(jié)果至終端并顯示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速精確的室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述的將參考點劃分成子區(qū)域類，構(gòu)建相應(yīng)子區(qū)域的指紋庫包括：

采用K-means算法按照最鄰近原則把參考點分成w個區(qū)域類；

把每個子區(qū)域內(nèi)的參考點對應(yīng)的RSS向量，按照一定的順序構(gòu)建該區(qū)域類的指紋庫。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速精確的室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述的設(shè)備采集待定位點RSS并識別待定位點所屬區(qū)域類具體為：

計算待定位點RSS向量與w個區(qū)域類的類中心的歐式距離，將待測點定位到相應(yīng)第i個子區(qū)域，獲取該子區(qū)域的指紋數(shù)據(jù)庫RadioMap_i，其中，i＝1,2,…,w。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速精確的室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述的將剔除后參考點的加權(quán)距離作為權(quán)重，采用基于權(quán)重的方法得出待測點位置坐標(biāo)P具體為：

利用得到的向量加權(quán)歐氏距離，計算出l個近鄰點以及其坐標(biāo)的權(quán)值ζ_i：

其中d_wi表示待測點與第i個最鄰近參考點的相似度，l表示經(jīng)過異常點剔除處理后的異常點剩余最鄰近點的個數(shù)，l≤k；

由計算出待定位點的位置，即其中(x_i,y_i)表示參考點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種快速精確的室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述區(qū)域類的指紋庫用Ψ表示：

在指紋圖Ψ矩陣中RSS_m,n表示第m個參考點接收到第n個AP的RSS平均值，單位為dBm,Ψ的每一個行向量代表一個參考點接收到N個AP的RSS，其中,m＝1，2...M，n＝1，2，...N。