[發明專利]一種基于虛擬節點的多站協同干擾定位方法及系統

有效

• 申請號: 201810870985.1
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN109218961B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 姚繼明;郭經紅;韋磊;卜憲德;吳鵬;劉世棟;張浩;張剛;王瑋;郭云飛;朱道華;陶靜;呂立冬;喻強;劉川;孫云曉;郭雅娟
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;國網江蘇省電力有限公司
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W64/00;G01S5/06;G01S11/06
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李博洋

本發明公開了一種基于虛擬節點的多站協同干擾定位方法及系統，將監測節點接收待定位信號源信號的RSSI值按高低排序的前三個節點作為定位節點，將RSSI值最大的定位節點作為參考節點，根據第二/三節點的坐標、第二/三節點分別與參考節點到達待定位信號源的傳輸時差及第二/三節點接收信號的方向，確定第二/三虛擬節點的坐標；根據參考節點、第二節點與第二虛擬節點中之一、第三節點與第三虛擬節點中之一構建定位組合，計算各組合的初始定位坐標，根據初始定位坐標及與對應的加權系數，計算待定位信號源的定位坐標。通過構建虛擬節點的方式，豐富了協同定位的節點組合，降低因節點分布所造成的定位誤差，利用基于RSSI值的不同協同組合的定位結果的加權方式，提高了定位精度。

技術領域

本發明涉及無線通信領域，具體涉及一種基于虛擬節點的多站協同干 擾定位方法及系統。

背景技術

無源定位采用的基本技術主要有時差(TDOA)定位技術、測角(AOA) 交叉定位技術、多普勒頻差(FDOA)定位技術等。TDOA定位技術由于 可以獲得較高的定位精度，同時對接收系統的要求較低，易于組網，因而 應用更加廣泛。TDOA無源定位系統通常是由多個監測傳感器組成的分 布式定位系統，多個監測傳感器之間協同工作，在定位精度以及定位性能 方面相比于單站監測更優。TDOA定位計算過程主要分為兩個部分，時 差計算和定位結果計算。時差計算主要考慮根據接收信號計算信源到兩個 監測傳感器的時間差；定位結果計算主要考慮根據時間差建立定位方程并 求解定位結果。

但是現有的定位算法主要存在以下問題：沒有給出參考節點的選擇依 據；定位結果的計算沒有考慮協作節點接收到的RSSI(Received Signal Strength Indication，即接收的信號強度指示的)影響；當前算法的協作節 點選擇都是基于實際部署的節點坐標，但在實際部署中，監測裝置節點的 部署是不成規則的，使得定位結果精度不高。

發明內容

因此，本發明提供一種基于虛擬節點的多站協同干擾定位方法及系統， 克服了現有技術中基于實際部署的節點坐標定位精度不高的問題。

本發明實施例提供的一種基于虛擬節點的多站協同干擾定位方法，包括 如下步驟：獲取監測節點中三個節點作為定位節點，分別為參考節點、第 二節點及第三節點；計算所述第二節點與所述參考節點到達待定位信號源 的傳輸時差，第三節點與所述參考節點到達待定位信號源的傳輸時差；根 據所述第二節點的坐標、所述第二節點與所述參考節點到達待定位信號源 的傳輸時差及所述第二節點接收信號的方向，確定第二虛擬節點的坐標； 根據所述第三節點的坐標、所述第三節點與所述參考節點到達待定位信號 源的傳輸時差及所述第三節點接收信號的方向，確定第三虛擬節點的坐標； 根據所述參考節點、所述第二節點與第二虛擬節點中之一、第三節點與第 三虛擬節點中之一構建定位組合；計算各所述定位組合對應的待定位信號 源的初始定位坐標；根據各定位節點接收待定位信號源信號的RSSI值分別 計算各所述定位組合對應初始定位坐標的加權系數；根據所述初始定位坐 標及與其對應的加權系數，計算所述待定位信號源的定位坐標。

優選地，所述獲取監測節點中三個節點作為定位節點的步驟，包括： 獲取所述監測節點中接收待定位信號源信號的RSSI值按高低排序的前三個 節點按高低排序的前三個節點作為所述定位節點；分別獲取待定位信號源 信號到達各所述定位節點的RSSI值；將所述RSSI值最大的定位節點作為 所述參考節點；將另兩個定位節點分別作為所述第二節點、第三節點。

優選地，根據所述第二節點的坐標、所述第二節點與所述參考節點到 達待定位信號源的傳輸時差及所述第二節點接收信號的方向，計算第二虛 擬節點的坐標的步驟，包括：根據所述第二節點與所述參考節點到達待定 位信號源的傳輸時差，計算所述第二節點和所述參考節點之間的傳輸距離 的差值；根據所述第二節點的坐標、所述第二節點和所述參考節點之間的 傳輸距離的差值及所述第二節點接收信號的方向，確定所述第二虛擬節點 的坐標。