[發明專利]一種室內定位方法

有效

• 申請號: 201810461105.5
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108693518B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 張曉云;徐嘉晨;薛妍
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: G01S11/06
• 分類號: G01S11/06;H04W4/33;H04W64/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 周春霞

1.一種室內定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，根據待定位目標設定定位區域，在定位區域內隨機選取多個參考點P_i，i＝1,2,…,I,其中，I為參考點的總數；

步驟2，針對每個參考點，多次獲取該參考點的RSSI值R_in，計算該參考點對應的所有RSSI值R_in的均值和方差；其中i＝1,2,…,I，n＝1,2,…,N,N為針對每個參考點，獲取的該參考點的RSSI值的總次數；

步驟3，根據參考點對應的所有RSSI值R_in的均值和方差，求該參考點的等級值；采用公式(1)計算：

其中，a_i為參考點P_i的等級值，m_i為參考點P_i對應的所有RSSI值的均值，v_i為參考點P_i對應的所有RSSI值的方差；

步驟4，根據參考點對應的所有RSSI值的均值和信號強度衰減模型計算參考點到待定位目標的距離；

步驟5，將所有參考點的等級值按照由大到小進行排序，選取等級值最高的三個參考點作為定位參考點；

步驟6，分別以三個定位參考點為圓心，以定位參考點到待定位目標的距離為半徑作圓，三個圓形成一個重疊區域；求重疊區域的最小外接矩形，最小外接矩形內的所有位于重疊區域內的點形成點集Q，點集Q中的點分別為q₁，q₂，…q_j，…,其中，q_j為點集Q中的第j個點；

步驟7，計算點集Q中的每個點的初始等級值，采用的方法如下：

步驟7.1：對于點集Q中的點，計算該點到所有參考點中除去三個定位參考點的每個參考點的距離，若該點到所有參考點中除去三個定位參考點的每個參考點的距離小于或者等于參考點到待定位目標的距離，則將該點與該參考點對應的等級計算值記為1，否則記為0；

步驟7.2：按照公式(2)計算點集Q中的每個點的初始等級值：

其中，Y_jm表示點q_j與所有參考點中除去定位參考點的第m個參考點對應的等級計算值，b_j表示點集Q中的點q_j的初始等級值；

步驟8，將步驟7計算得到的所有初始等級值按照由大到小進行排序，在點集Q中選取初始等級值最高的K個點，形成點集S；

步驟9，判斷點集S中的K個點的初始等級值是否均為I-3,若是，則求K個點的橫坐標的平均值以及縱坐標的平均值，并將K個點的橫坐標的平均值作為待定位目標的橫坐標，將K個點的縱坐標的平均值作為待定位目標的縱坐標；否則，執行步驟10；

步驟10，計算點集S中的每個點的二次等級值：

其中，c_k表示點集S中的第k個點的二次等級值，b_k表示點集S中的第k個點的初始等級值，Y_km表示點集S中的第k個點與參考點中除去定位參考點的第m個參考點對應的等級計算值；

步驟11，計算點集S中的每個點的權重因子，采用公式(4)計算：

其中，w_k表示點集S中的第k個點的權重因子，c_k表示點集S中的第k個點的二次等級值；

步驟12，根據點集S中的每個點的權重因子，計算待定位目標的坐標(x,y)，采用公式(5)計算：

其中，(x_k,y_k)為點集S中的第k個點的坐標。

2.如權利要求1所述的室內定位方法，其特征在于，所述步驟6中的求重疊區域的最小外接矩形，采用的方法如下：

重疊區域由點p1,點p2和點p3圍成，求點p1,點p2和點p3的坐標；

求點p1和點p2之間的弧線的中點p12的坐標，點p1,點p3之間的弧線的中點p13的坐標，點p2,點p3之間的弧線的中點p23的坐標；

求點p1、點p2、點p3、點p12、點p13和點p23中橫坐標的最小值x1，點p1、點p2、點p3、點p12、點p13和點p23中橫坐標的最大值x2，點p1、點p2、點p3、點p12、點p13和點p23中縱坐標的最小值y1，點p1、點p2、點p3、點p12、點p13和點p23中縱坐標的最大值y2；

直線x＝x1，x＝x2，y＝y1和y＝y2圍成的矩形即為最小外接矩形。