[發明專利]一種基于群智感知的WLAN傳播模型定位方法

有效

• 申請號: 201611181972.0
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106707232B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 孫永亮;何宇;楊洋;朱曉梅;李義豐
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;H04W64/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種基于群智感知的WLAN傳播模型定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)選擇WLAN傳播模型，并確定模型中的優化參數；

(2)在室內待定位區域建立位置坐標系，在該區域內選擇若干群智點，在各群智點處設置攜帶該群智點位置坐標的標簽；

(3)在各群智點處利用終端設備來測量來自多個接入點的RSS數據，將各群智點處測量到的RSS數據與群智點的位置坐標上傳給定位服務器；

(4)定位服務器根據接收到的群智數據來優化WLAN傳播模型參數，將各群智點對應的模型優化參數的平均值以及各群智點的位置坐標生成數據表，存儲于定位服務器中；

(5)用戶走到某群智點j處時，掃描標簽獲取該群智點的位置坐標，并在定位服務器中查詢步驟(4)生成的數據表，獲取該群智點對應的模型優化參數的平均值；

(6)當用戶離開群智點j，并在到達下一個群智點之前，根據群智點j對應的模型優化參數的平均值估計用戶當前位置與3個信號最強的接入點之間的距離，再采用三邊定位算法對用戶當前位置進行定位；

(7)根據群智點j處的群智數據、用戶在當前位置實際測量的RSS數據以及群智點j對應的模型優化參數的平均值估計用戶當前位置與群智點j之間的距離，并根據該距離修正步驟(6)中三邊定位算法的結果。

2.根據權利要求1所述基于群智感知的WLAN傳播模型定位方法，其特征在于：在步驟(1)中，選擇的WLAN傳播模型如下：

P_Tr^(k)-P_Re^(k,j)＝20lg f+N^(k,j)lgd^(k,j)-X^(k,j)

上式中，P_Tr^(k)為接入點k的發射功率，從接入點的配置中獲得，P_Re^(k,j)為用戶在群智點j的接收功率，從測量的RSS數據中獲得；N^(k,j)和X^(k,j)分別是該模型的優化參數；d^(k,j)是接入點k與群智點j之間的距離；f是傳播頻率。

3.根據權利要求2所述基于群智感知的WLAN傳播模型定位方法，其特征在于：在步驟(4)中，計算WLAN傳播模型參數的平均值的過程如下：

(a)根據步驟(1)選擇的WLAN傳播模型，通過優化參數N^(k,j)和X^(k,j)估計接入點k與群智點j之間的距離d^(k,j)：

(b)根據接入點k的位置坐標和群智點j的位置坐標得到接入點k與群智點j之間的水平距離

(c)根據下式優化參數N^(k,j)和X^(k,j)：

上式中，是優化后的參數值，為接入點k與群智點j之間的真實距離，Δh為接入點與終端設備之間的高度差；

(d)根據步驟(a)-(c)，得到不同接入點與群智點j對應的模型優化參數值，將這些優化參數值取平均，得到群智點j對應的模型優化參數的平均值和

4.根據權利要求3所述基于群智感知的WLAN傳播模型定位方法，其特征在于：步驟(7)的具體過程如下：

(A)計算用戶在當前位置i測量到的來自接入點l的功率

(B)根據群智點j的群智數據，計算群智點j測量到的來自接入點l的功率

則，與的差值：

(C)根據三角形兩邊之差小于第三邊，則群智點j和用戶當前位置i之間的距離滿足：

(D)根據用戶當前位置i、群智點j測量到的來自所有接入點的功率，可得：

上式中，L為接入點總數；

(E)若步驟(6)的三邊定位結果與群智點j之間的距離大于則需要對三邊定位結果進行修正。

5.根據權利要求4所述基于群智感知的WLAN傳播模型定位方法，其特征在于：當需要對三邊定位結果進行修正時，將三邊定位結果修正到以群智點j為圓心，以為半徑的圓周上，保持角度與相同，則修正后的定位坐標

上式中，為三邊定位結果與群智點j之間的距離。