[發明專利]一種環境自適應定位方法

有效

• 申請號: 202010164869.5
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111432341B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 李秀魁
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H04W4/024
• 分類號: H04W4/024;H04W64/00;G01S5/02;H04W4/40
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

本發明屬于電子、通信與自動控制領域，涉及到基于無線信號的用戶定位，特別涉及到一種環境自適應定位方法。該方法中，接收機在運動中實時測量周圍環境信息包括自然地理環境、人工地理環境、天氣及接收機平臺狀態，形成環境向量并與已知環境向量匹配以確定當前環境標識；接收機同時測量各有效信號源信號信息，并用離散值表示當前信號狀態。綜合環境標識和信號源信號狀態值確定當前環境分類類別，并與已知環境類別進行匹配繼而確定當前環境類別。接收機執行與匹配環境類別關聯的定位方法實現定位。本發明使得接收機能夠根據所處環境選取最優的有效信號源，并綜合考慮各種可行定位方法的優缺點而采用最優定位方法，繼而提高定位的有效性和精度。

技術領域

本發明屬于電子、通信與自動控制領域，涉及到基于無線信號的用戶定位，特別涉及到一種環境自適應定位方法。

背景技術

目前主要導航定位技術包括基于全球導航衛星系統(GNSS)、蜂窩網基站、Wi-Fi接入點、藍牙、ZigBee和新興無線發射源等的導航定位。就精度、復雜度、魯棒性及成本等性能參數來說，每種技術都有自己的優點，但本身的缺點也限制其在不同場合的廣泛應用，而且在不同的環境中，資源的有效性將會限制不同導航定位方法的有效性，因此只采用一種定位技術的情況下接收機將很難保證穩定的定位性能。但如果載體接收機能夠根據所處環境選取最優的有效信號源，并綜合考慮各種可行定位方法的優缺點而采用最優定位方法，則將會提高定位的有效性和精度。目前的接收機一般只固定采用一種定位技術或針對室內室外幾種有明顯區別的環境采用幾種定位技術，但針對不同的環境不具有自適應性，且可同時參與定位的信號源數及信息融合方法都有限，不能充分利用可用的信號源及信息融合技術增強接收機定位精度。隨著電子信息技術的發展，接收機的計算和存儲能力都將會不斷提升，將有能力充分利用已有信號源進行導航定位。同時，為適應高精度和高靈活性的導航定位，接收機也將具有自動調整定位方法及參與定位的信號源的能力。因此，根據所處環境類別，采用有效多信號源實現自適應智能導航定位將會提高載體接收機導航定位的精度和穩定性。

發明內容

為解決上述問題，在不同環境場合保證穩定的高精度導航定位，本發明提供一種環境自適應定位方法。

本發明的技術方案：

一種環境自適應定位方法，具體步驟如下：

步驟(1)、環境向量生成

安裝在運動載體平臺中的接收機對外界環境進行感知和分類：用A_i表示一個環境屬性，其中下標i是屬性標識且1≤i≤N_A，N_A是描述環境的屬性個數；屬性A_i的值由多個參數p_i,k的值決定，k＝1,2,…,N_i，其中N_i是描述屬性A_i的參數個數；屬性值I_Ai將由多個參數值的不同范圍的組合決定，θ_i,k,l≤p_i,k≤θ_i,k,u，即，

I_Ai＝e_i,j，如果e_i,j∈N⁺，j∈{1,2,…,N_i,v}，其中，和是參數p_i,k的上下界；N⁺是正整數集合；N_i,v是屬性A_i值的個數；如果i₁≠i₂，允許從每個環境屬性中取一個屬性值形成一個向量，表示一個環境狀態；

采用分面分類法將外界環境進行分類：每個環境屬性為一個面，而環境屬性值為每個面所含的類目；對于載體平臺狀態，根據其對導航定位的影響對測量值進行分級，每一級為一個屬性值，即一個類目；每一類環境屬性所含的類目信息構成一個屬性向量E_i，從每個屬性向量E_i中各取一個元素，構成一個向量V_e,l稱為環境向量，表示一個環境狀態，即