[發明專利]一種基于傳感器數據與信號差值融合定位偽AP的方法

有效

• 申請號: 201710652602.9
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107371164B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 房鼎益;楊蕾;湯戰勇;李蓉;李青佩;龔曉慶;郭軍;陳峰;陳曉江
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: H04W12/12
• 分類號: H04W12/12;H04W64/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷;周春霞

1.一種基于傳感器數據與信號差值融合定位偽AP的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，定位環境中設置有真實AP、偽AP和接收端，在定位環境中建立定位坐標系D₁，真實AP發射信號被接收端接收；

步驟二，接收端以坐標原點為起點位置，在定位環境中移動，計算接收端移動到不同的終點位置處與起點位置之間的距離；

步驟三，針對接收端在不同的終點位置處接收到的信號強度、以及不同終點位置與起點位置之間的距離進行擬合得到擬合曲線；根據擬合曲線求信號傳輸過程中的路徑損耗系數n；

步驟四，在定位環境中，接收端繼續移動，接收端首次檢測到偽AP發射的信號；利用首次檢測到偽AP發射的信號的強度對偽AP的方位進行預測，確定偽AP在定位坐標系中所處區域；

步驟五，人攜帶接收端在步驟四中確定的偽AP所處區域內行走，接收端在多個位置處接收到偽AP發射的信號；計算接收端接收到偽AP發射的信號的位置的坐標；根據多個位置處接收到的偽AP發射的信號的強度值、接收到偽AP發射的信號的位置的坐標和路徑損耗系數n構建多個Apollonius圓；

步驟六，根據步驟五中的多個Apollonius圓計算偽AP的坐標，實現對偽AP的定位；

所述步驟六中的根據步驟五中的多個Apollonius圓計算偽AP的坐標，實現對偽AP的定位，具體包括以下步驟：

步驟6.1：步驟5中的多個Apollonius圓中，每三個圓確定一個偽AP所在位置的近似坐標；具體實現方法如下：

若所選取的三個圓僅相交于一點，則聯立三個圓的方程進行求解，即可得到偽AP所在位置的近似坐標；

若所選取的三個圓未相交于一點，則求取三個圓的圓心坐標，以三個圓心坐標為三角形的頂點作三角形，所述三角形的內切圓的圓心即為偽AP所在位置的近似坐標；

步驟6.2：根據接收到偽AP發射的信號的位置的坐標，計算每個位置點的坐標誤差值；對應3個Apollonius圓的每三個位置點確定一個偽AP所在位置的近似坐標，三個位置點形成一個組合，一個組合的坐標誤差值為形成組合的各個位置點的坐標誤差值之和；根據組合的坐標誤差值求每個組合的權值；根據所有組合的權值和多個偽AP所在位置的近似坐標求得偽AP的坐標。

2.如權利要求1所述的基于傳感器數據與信號差值融合定位偽AP的方法，其特征在于，所述步驟6.2中的根據接收到偽AP發射的信號的位置的坐標，計算每個位置點的坐標誤差值，具體實現方法如下：

記S_i(X_i,Y_i)為第i個檢測到偽AP的位置的坐標，X_i為第i個檢測到偽AP的位置的橫坐標，Y_i為第i個檢測到偽AP的位置的縱坐標；ΔS_i為第i個檢測到偽AP的位置的坐標誤差值，

其中，

其中，θ_j表示從位置S_j-1到位置S_j中人的行走方向與位置S_j到S_j+1人的行走方向之間的夾角；為步長測量誤差；為角度測量誤差。

3.如權利要求2所述的基于傳感器數據與信號差值融合定位偽AP的方法，其特征在于，所述步驟6.2中根據組合的坐標誤差值求每個組合的權值，采用的公式如下：

其中，n表示接收到偽AP發射的信號的位置點的個數；Q_k表示n個位置點形成的第k個組合的坐標誤差；

根據所有組合的權值和多個偽AP所在位置的近似坐標求得偽AP的坐標，采用的公式如下：

其中，表示第k個檢測到偽AP所在位置的近似坐標。