[發明專利]利用矩形分布基站的縮方定位方法有效
| 申請號： | 201710591879.5 | 申請日： | 2017-07-19 |
| 公開（公告）號： | CN107360546B | 公開（公告）日： | 2020-03-31 |
| 發明（設計）人： | 吳馳;陳香;張旭;曹帥 | 申請（專利權）人： | 中國科學技術大學 |
| 主分類號： | H04W4/02 | 分類號： | H04W4/02;G01S5/22 |
| 代理公司： | 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260 | 代理人： | 鄭立明;鄭哲 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 利用 矩形 分布 基站 定位 方法 | ||
本發明公開了一種利用矩形分布基站的縮方定位方法，包括：將四個基站所圍成的矩形區域等分成四個象限，根據TDOA信息計算目標點距基站i和基站i+1間的距離差Ri，i+1，通過比較Ri，i+1與0的大小，初步判斷目標點所在的象限；對初步判斷的象限再次進行四等分，通過不斷縮小目標點所在的矩形區域，最終估計出目標點的位置。該方法具有定位速度快、精度高、穩定性好的優點，可用于基于TDOA的高精度定位系統中。
技術領域
本發明涉及定位和導航技術領域，尤其涉及一種利用矩形分布基站的縮方定位方法。
背景技術
位置信息在人們的生活中扮演著重要的角色，其中室外定位技術已經成熟并廣泛的應用到各個領域，而室內精確定位還未大規模的商業化，因其在安防、醫療、商業推廣等領域有著廣闊的應用前景，已成為時下研究的熱點領域。定位精度和定位速度是定位系統的兩個重要指標，其與定位采用的數學方法有密切的關系，隨著人們對這兩項指標要求的提高，對定位方法有更高的要求。
近年來的研究結果表明，由于對定位目標與基站間無嚴格時間同步的要求，TDOA定位方法具有適用各種類型網絡、應用成本低、定位精度較高等優點。
目前比較成熟的基于TDOA(到達時間差)的定位方法主要有以下幾種：Taylor級數展開方法、Chan算法、分類征服方法DAC等，其特點各不相同。其中Taylor級數展開算法為保證算法收斂，需要有先驗條件，即初始估計坐標，且該算法不能事先判斷結果的收斂情況。Chan算法在TDOA誤差服從理想高斯分布時性能良好，但由于在實際信道中，TDOA測量值誤差較大，該算法的性能將會顯著下降。分類征服算法DAC，只有當TDOA噪聲較小時，該算法才能達到滿足CRLB的最優性能。
發明內容
本發明的目的是提供一種利用矩形分布基站的縮方定位方法，具備定位精度高、穩定性好、速度快的優點。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的：
一種利用矩形分布基站的縮方定位方法，包括：
將四個基站所圍成的矩形區域等分成四個象限，根據TDOA信息計算目標點距基站i和基站i+1間的距離差Ri，i+1，通過比較Ri，i+1與0的大小，初步判斷目標點所在的象限；
對初步判斷的象限再次進行四等分，通過不斷縮小目標點所在的矩形區域，最終估計出目標點的位置。
所述初步判斷目標點所在的象限的步驟包括：
四個基站所圍成的矩形區域中，左下角、右下角、右上角與左上角的基站依次記為基站1、基站2、基站3與基站4；通過連接矩形區域對邊中點，從而將矩形區域等分成四個小矩形，即四個象限，以右上方象限為第一象限并按逆時針方向依次編號；
比較Ri，i+1與0的大小，初步判定目標點所在的象限：其中，Ri，i+1＝Ri-R,i+1，Ri為目標點與基站i的距離，其中i＝1,2,3；
當R1，2>0且R2，3>0時，則初步判斷目標點位于第一象限；
當R1，2<0且R2，3>0時，則初步判斷目標點位于第二象限；
當R1，2<0且R2，3<0時，則初步判斷目標點位于第三象限；
當R1，2>0且R2，3<0時，則初步判斷目標點位于第四象限。
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