[發明專利]基于支持向量機的室內高精度質心定位方法

有效

• 申請號: 202010337330.5
• 申請日: 2020-04-26
• 公開（公告）號: CN112394320B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 金仙力;徐敏;劉林峰
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G01S5/06
• 分類號: G01S5/06;G01S5/00;G06N20/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種基于支持向量機的室內高精度質心定位方法，利用室內設置的三個參考點以及一個目標點分別與兩個基站通訊，記錄到達的時差，將到達的時差帶入訓練好的支持向量機，經支持向量機估算出目標點三維坐標，本發明提出的室內邊界區域布置參考點，修正了室內環境對于定位技術的干擾，提高了室內目標定位的精度，同時無線通訊在室內傳播時，也會產生多徑傳播和非視距干擾等問題，本發明中利用支持向量機的軟測量技術，能夠進一步提高室內定位的精度。

技術領域

本發明涉及高精度距離測量及定位技術領域，尤其涉及基于支持向量機的室內高精度質心定位方法。

背景技術

目前，對于室內定位方法主要集中于定位方法的研究，對于提高精度方法研究還較少。例如專利室內定位方法和室內定位系統(申請號為CN201410818031.8)中公開的室內定位方法：布置于定位區域的多個無線信號發射器，每個無線信號發射器均被配置成以固定的發射功率廣播發送無線信號；移動終端，配置成接收無線信號，提取無線信號的信號特征并上傳至室內定位服務器；室內定位服務器，保存有預先測得的定位區域內不同位置的無線信號的信號特征，并配置成將移動終端上傳的信號特征與預先測得的信號特征進行匹配，以確定匹配出的信號特征對應的位置，將確定出的位置信息下發給移動終端。雖然該發明專利提出了固定無線發射器作為參考點，但是多余無線信號傳播過程中的干擾沒有加以考慮，而室內環境復雜，干擾對檢測的精度影響極其明顯。

隨著自動化技術不斷飛速發展，對定位技術進度提出越來越高的要求。美國的GPS和我國的北斗定位系統已經完全滿足室外定位要求。但在室內，因為建筑物的遮擋，特別是多重的墻壁阻隔，基本很難收到足夠的衛星信號進行定位。即使能夠收到衛星信號，也會因為精準不足而難以滿足需求。室外由于干擾少，精度則較高。但室內由于環境復雜，精度難以同等技術條件下達到室外的精度。因此，高精度室內定位技術越來越受到重視。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種基于支持向量機的室內高精度質心定位方法，用以解決現有室內質心定位受干擾較多導致定位不精確的問題。

技術方案：本發明所述的基于支持向量機的室內高精度質心定位方法，包括有以下步驟：

S1：在目標的運動空間內設置三個坐標已知的不對稱布置的參考節點A,B,C,隨機設置一目標點D，同時另外設置有基站E、基站F和上位機；

S2：目標點D在定位空間中進行廣播一次，記錄下參考點A、基站E和基站F接收到廣播的時間戳T_r1、T_r2、T_r3；

S3：參考點A收到廣播后，轉換工作模式為發射模式，固定延后T_d1進行廣播一次；

S4：基站E和基站F接收到參考點A的廣播，產生了接收時間戳T_s1和T_s2，T₂和T₃為到達時間，由于基站和參考點已經在定位空間中部署好，因此T₂和T₃為已知；

S5：計算D點與A點的到達時間差T_DA：T_DA＝T_r3-T_r2＝T_s2-T_s1+T₂-T₃,同理可得?D點與B點的到達時間差T_DB和D點與C點的到達時間差T_DC；

S6：將獲得的時間差T_DA、T_DB、T_DC帶入支持向量機，獲得目標點三維坐標值；

S7：將獲得的坐標值或者軌跡發送至人機界面進行顯示。

作為優選，所述S6內所述支持向量機為最小二乘支持向量機。