[發明專利]一種室內混合定位半物理仿真方法及平臺

有效

• 申請號: 201910851214.2
• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN110691326B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 陽媛;戴鵬;王偉
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04W4/024
• 分類號: H04W4/024;H04W4/33;H04W24/06;H04W64/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 劉莎

1.一種室內混合定位半物理仿真方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟1，通過移動終端在不同采集模式下遍歷室內空間，采集室內空間不同實測位置點處的混合定位信號，建立定位信號實測數據庫；所述采集模式包括不同運動路徑和不同運動速度，所述混合定位信號包括WiFi信號、慣性信號、偽衛星信號、藍牙信號和超寬帶信號；

步驟2，根據仿真需求自定義仿真規則，在步驟1建立的定位信號實測數據庫中搜索是否存在與仿真位置點重合且滿足仿真規則的實測位置點，若存在，則取出實測位置點對應的滿足仿真規則的定位信號數據放入仿真數據集；否則采用k近鄰算法計算出該仿真位置點的定位信號數據放入仿真數據集，具體如下：

2.1，找出滿足仿真規則的該仿真位置點的k個最近鄰實測位置點；

2.2，計算該仿真位置點的到最近鄰實測位置點之間的歐式距離：其中，L(p_i)為該仿真位置點的到第i個最近鄰實測位置點p_i之間的歐氏距離，i＝1,2,…,k，(x_i,y_i)為p_i的坐標，(x,y)為該仿真位置點的的坐標；

2.3，該仿真位置點的定位信號數據其中，R_i為p_i對應的滿足仿真規則的定位信號數據，LL_i＝μL(p_i)+γL(θ_i)，θ_i＝{v_i,a_i}為對應p_i的仿真需求信息量，v_i、a_i分別為對應p_i的行走速度大小、加速度大小，θ＝{v,a}為該仿真位置點的仿真需求信息量，v、a分別為對應該仿真位置點的行走速度大小、加速度大小，μ為該仿真位置點的位置信息的權重，γ＝1-μ，LL_j＝μL(p_j)+γL(θ_j)，L(p_j)為該仿真位置點的到第j個最近鄰實測位置點p_j之間的歐氏距離，(x_j,y_j)為p_j的坐標，θ_j＝{v_j,a_j}為對應p_j的仿真需求信息量，v_j、a_j分別為對應p_j的行走速度大小、加速度大小，j＝1,2,…,k；

步驟3，根據步驟2的仿真數據集，對定位算法進行仿真，以驗證定位算法在不同仿真規則的精確度。

2.如權利要求1所述的一種室內混合定位半物理仿真方法，其特征在于，所述定位信號實測數據庫中的數據以柵格化形式存儲，每一行數據代表某一實測位置點所能采集到的時間信息、運動速度信息、藍牙信號強度信息、慣導信息、WiFi信號強度信息、偽衛星偽距信息及超寬帶測距信息。

3.如權利要求1所述的一種室內混合定位半物理仿真方法，其特征在于，所述仿真規則包括運動路徑、運動速度以及仿真所需定位信號。

4.一種室內混合定位半物理仿真平臺，其特征在于，包括：定位信號實測數據庫、定位信號仿真模塊以及所述定位信號輸出模塊，其中：

所述定位信號信息實測數據庫內存儲根據如權利要求1中步驟1所述的方法采集到的定位信息；

所述定位信號仿真模塊用于根據如權利要求中步驟2所述的方法進行半物理仿真得到仿真數據集；

所述定位信號輸出模塊用于輸出仿真數據集以進行定位算法的仿真。

5.如權利要求4所述的一種室內混合定位半物理仿真平臺，其特征在于，所述定位信息包括時間信息、運動速度信息、藍牙信號強度信息、慣導信息、WiFi信號強度信息、偽衛星偽距信息及超寬帶測距信息。

6.如權利要求4所述的一種室內混合定位半物理仿真平臺，其特征在于，所述定位信號輸出模塊將仿真數據集按照固定格式整理后輸出，其中，輸出格式包括WiFi數據格式、慣性數據格式、偽衛星數據格式、藍牙數據格式及超寬帶數據格式；所述WiFi數據格式為文件第一列為時間信息，其余列為每個WiFi節點的信號強度值；所述慣性數據格式第一列為時間信息，其余列分別為九軸傳感器輸出的三軸的加速度計輸出值、三軸的陀螺儀輸出值及三軸的磁力計輸出值；所述偽衛星數據格式包括第一列為時間信息，其余各列分別為衛星號、偽距、載波、多普勒值、載噪比；所述藍牙數據格式包括第一列為時間信息，其余各列為各個藍牙信號強度值；所述超寬帶數據格式包括第一列為時間信息，其余各列為定位節點到各個定位錨點的距離值。