[發(fā)明專利]一種自身反定位方法與系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010059494.6
• 申請(qǐng)日: 2020-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN113225664B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜瀟;吳思;李昆鵬;王家璇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京機(jī)械設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): H04W4/02
• 分類號(hào): H04W4/02;H04W64/00
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所有限公司 11386
• 代理人: 李明里

1.一種自身反定位方法，用于對(duì)未知節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位，其特征在于，包括：

由未知節(jié)點(diǎn)接收多個(gè)定位支點(diǎn)發(fā)射的多源信號(hào)，通過(guò)模糊聚類算法對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行聚類，得到信號(hào)強(qiáng)度值；包括：

基于未知節(jié)點(diǎn)接收到的多個(gè)定位支點(diǎn)發(fā)送的多源信號(hào)，得到信號(hào)集合；

基于定位支點(diǎn)個(gè)數(shù)對(duì)所述信號(hào)集合進(jìn)行聚類，計(jì)算得到聚類中心向量；

基于所述聚類中心向量，更新模糊分類矩陣；

對(duì)更新前、后的模糊分類矩陣進(jìn)行比較，直至比較結(jié)果滿足誤差要求后，基于更新后的所述模糊分類矩陣劃分多源信號(hào)；

得到所述多源信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度值；

根據(jù)所述信號(hào)強(qiáng)度值，得到未知節(jié)點(diǎn)與每一定位支點(diǎn)之間的測(cè)算距離；對(duì)所述測(cè)算距離進(jìn)行修正，得到未知節(jié)點(diǎn)與每一定位支點(diǎn)之間的修正距離；包括：

使用極限學(xué)習(xí)機(jī)ELM建立測(cè)量距離誤差模型，輸入層為距離理論值d；隱藏層有n個(gè)；輸出層為理論距離的偏差Δd；

學(xué)習(xí)樣本為(d,Δd)；

通過(guò)距離理論值和真實(shí)距離誤差對(duì)ELM模型進(jìn)行訓(xùn)練；

訓(xùn)練完成之后，將需要進(jìn)行誤差預(yù)測(cè)的距離理論值輸入模型得到預(yù)測(cè)誤差Δd；則經(jīng)過(guò)誤差補(bǔ)償之后的輸出距離為修正距離d'＝d+Δd；

基于所述修正距離，根據(jù)加權(quán)質(zhì)心算法確定所述未知節(jié)點(diǎn)的位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自身反定位方法，其特征在于，得到所述測(cè)算距離，包括如下步驟：

基于所述信號(hào)強(qiáng)度值，根據(jù)如下公式得到未知節(jié)點(diǎn)與定位支點(diǎn)的距離d：

式中，RSSI(d)為信號(hào)強(qiáng)度值；P_T為信號(hào)功率；G_T為發(fā)射天線增益；PL(d)為信號(hào)傳輸損耗；PL(d₀)為單位距離損耗，d₀為單位距離；n為信號(hào)衰減因子；d為未知節(jié)點(diǎn)與定位支點(diǎn)的距離；X₀為高斯分布隨機(jī)數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自身反定位方法，其特征在于，基于所述修正距離，根據(jù)加權(quán)質(zhì)心算法確定未知節(jié)點(diǎn)的位置，具體包括：

分別以每一定位支點(diǎn)為圓心，以該定位支點(diǎn)對(duì)應(yīng)的修正距離為半徑畫圓，得到多個(gè)圓形軌跡；

基于每?jī)蓚€(gè)圓形軌跡相互間的交點(diǎn)，將距離未知節(jié)點(diǎn)小于預(yù)設(shè)值的所述交點(diǎn)確定為信標(biāo)節(jié)點(diǎn)；

基于所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)加權(quán)質(zhì)心算法得到未知節(jié)點(diǎn)的位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自身反定位方法，其特征在于，所述基于所述信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)加權(quán)質(zhì)心算法得到未知節(jié)點(diǎn)的位置，包括：

計(jì)算信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的權(quán)值，公式如下：

式中，w(i)表示歸一化后第i個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的權(quán)值，i＝0,1,...,n；n表示信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量；p(i)表示第i個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的權(quán)值，k表示優(yōu)化參數(shù)；

計(jì)算未知節(jié)點(diǎn)的位置，公式如下：

式中，(x,y)表示未知節(jié)點(diǎn)的位置，I_i表示第i個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置。