[發(fā)明專利]一種室內(nèi)三角定位精度修正方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811585521.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN109541541B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 霍穎瑜;鐘剛;鄒穗萍;梁欣榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東理致技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01S5/10
• 分類號(hào): G01S5/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種室內(nèi)三角定位精度修正方法及裝置，通過被測節(jié)點(diǎn)與多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)構(gòu)造三角定位模型，修正被測節(jié)點(diǎn)接收到錨節(jié)點(diǎn)信號(hào)精度，根據(jù)被測節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)調(diào)整錨節(jié)點(diǎn)信號(hào)，根據(jù)高斯分布?xì)w一化定位估計(jì)誤差得到修正后的錨節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，三角定位模型根據(jù)修正后的錨節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行定位，根據(jù)被測節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)自適應(yīng)的調(diào)整錨節(jié)點(diǎn)信號(hào)，無論是在被測節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)狀態(tài)或者靜止?fàn)顟B(tài)，都能夠相應(yīng)修正獲取到錨節(jié)點(diǎn)的定位信號(hào)的精度，有效的防止了在運(yùn)動(dòng)過程中的誤定位，提高了定位的精度，保證了定位服務(wù)的穩(wěn)定性質(zhì)量，具有很強(qiáng)的魯棒性。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及無線定位技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種室內(nèi)三角定位精度修正方法及裝置。

背景技術(shù)

在室內(nèi)的定位和導(dǎo)航技術(shù)中，一般通過UWB傳感器、AP、Wi-Fi等定位技術(shù)，現(xiàn)有的很多需求場景都需要精確定位到厘米級(jí)以下，通過這些錨點(diǎn)對(duì)用戶進(jìn)行室內(nèi)定位，并且利用Wi-Fi熱點(diǎn)進(jìn)行室內(nèi)定位，三角定位即三邊測量法定位是計(jì)算坐標(biāo)的最基本途徑，其基本原理是求三個(gè)半徑和圓心坐標(biāo)已知的圓弧的交點(diǎn)。三角測量法適用于基于AOA測角的目標(biāo)定位，被測節(jié)點(diǎn)與兩個(gè)錨節(jié)點(diǎn)可以構(gòu)成一個(gè)三角形，兩個(gè)錨節(jié)點(diǎn)之間的距離是已知的，通過AOA測角又測量出了該三角形的兩個(gè)角，故通過三角運(yùn)算可以確定被測節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。在此種精度要求以下的導(dǎo)航技術(shù)，在某些高速度高要求的情況下，由于慣性或者數(shù)據(jù)峰值問題可能會(huì)導(dǎo)致三角定位出現(xiàn)誤差，如何高效的去除定位精度噪聲是一個(gè)有待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本公開提供一種室內(nèi)三角定位精度修正方法及裝置，根據(jù)被測節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)自適應(yīng)的調(diào)整錨節(jié)點(diǎn)信號(hào)，無論是在被測節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)狀態(tài)或者靜止?fàn)顟B(tài)，都能夠相應(yīng)修正獲取到錨節(jié)點(diǎn)的定位信號(hào)的精度，根據(jù)高斯分布?xì)w一化定位估計(jì)誤差得到修正后的錨節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本公開的一方面，提供一種室內(nèi)三角定位精度修正方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1，通過被測節(jié)點(diǎn)與多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)構(gòu)造三角定位模型；

步驟2，修正被測節(jié)點(diǎn)接收到錨節(jié)點(diǎn)信號(hào)精度；

步驟3，根據(jù)被測節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)調(diào)整錨節(jié)點(diǎn)信號(hào)；

步驟4，根據(jù)高斯分布?xì)w一化定位估計(jì)誤差得到修正后的錨節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)；

步驟5，三角定位模型根據(jù)修正后的錨節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行定位。

進(jìn)一步地，在步驟1中，通過被測節(jié)點(diǎn)與多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)構(gòu)造三角定位模型的方法為以下步驟，當(dāng)待定位區(qū)域中包含已知位置的3個(gè)以上錨節(jié)點(diǎn)時(shí)，設(shè)各已知位置錨節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)為(x₁,y₁),(x₂,y₂),…,(x_k,y_k)，k為錨節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，而未知的被測節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y)，被測節(jié)點(diǎn)到各已知位置的錨節(jié)點(diǎn)的距離分別為d₁,d₂,…d_k，則可建立以下方程組:

從第一個(gè)方程開始，分別減去最后一個(gè)方程得：

簡化線性方程組為三角定位模型，Az＝b，

其中：由于測量過程中存在誤差N，利用最小二乘法得到：Q(z)＝||b-Az||²，對(duì)z求導(dǎo)得：如果AA^T非奇異，則三角定位模型為z＝(A^TA)^-1A^Tb，則可求出被測節(jié)點(diǎn)的空間坐標(biāo)(x,y)。

進(jìn)一步地，在步驟2中，修正被測節(jié)點(diǎn)接收到錨節(jié)點(diǎn)信號(hào)精度的方法為以下步驟，若錨節(jié)點(diǎn)數(shù)目為M＝3，當(dāng)M3時(shí)同理可以推廣，