[發明專利]一種移動目標定位方法及系統

有效

• 申請號: 202010420590.9
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111542116B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 齊潔;李恒菲;黃祖輝;王曉忠;孫海信
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04B17/318;G01S5/02
• 代理公司: 廈門福貝知識產權代理事務所(普通合伙) 35235
• 代理人: 陳遠洋

本發明公開了一種移動目標定位方法及系統，包括基于當前的跟蹤范圍和多個WiFi節點的位置信息，預先構建WiFi信號強度衰減分布圖；在跟蹤范圍內預設若干固定采樣點，基于目標設備在采樣點處獲取的多個WiFi節點的信息，更新WiFi信號強度衰減分布圖，以獲得針對目標設備的WiFi信號強度衰減分布圖；基于目標設備在跟蹤范圍內接收到的多個WiFi節點的信息，在針對目標設備的WiFi信號強度衰減分布圖中進行定位搜索，實時獲取目標設備的位置，并實時更新針對目標設備的WiFi信號強度衰減分布圖。不同于現有的基于WiFi信息融合的指紋定位系統，初始的信息圖無需指紋采集，當室內環境發生變化時，可快速重建出信號強度的分布圖，魯棒性優于當期較多的室內定位系統方案。

技術領域

本發明屬于無線信號處理技術領域，具體涉及一種移動目標定位方法及系統。

背景技術

隨著無線技術的發展，室內WiFi早已遍及人們的生活環境中，無論到哪智能設備總能發現許多的熱點。觸手可得的WiFi資源不僅可以帶來便捷的上網服務，更可為室內人員的位置信息提供一定的幫助。

正是由于WiFi的普遍，目前有較多的室內定位系統使用WiFi信號接收的強度信息(RSSI)實現室內定位，而較少使用基于超寬帶，ZigBee及Lora等需額外安裝硬件的室內定位技術。基于WiFi技術其觀測的RSSI無需單獨的去測量，其本身就在WiFi信號幀中存在，如在手機端只需調用相應的命令即可查看獲得。基于RSSI的定位技術，充分地發揮了已有的WiFi信號，使得室內定位系統的實現更加快速便捷。

而基于RSSI的室內定位技術，就目前而言，較多的以信號強度指紋定位法為主。該方法主要包括兩個階段：第一階段是訓練階段也有被稱為離線階段，此階段的主要任務就是在定位區域均勻并且合理地設置若干個指紋參考點，然后在這些指紋參考點所在的位置進行信號采集，最后將所取得的位置指紋信息建立指紋數據庫；第二階段是在線定位階段，該階段的主要工作是在要進行定位的位置點實時采集各個AP(Access Point)信號值，采用位置指紋定位算法估計出待定位點的相應位置。事實上，像如上所述的信號指紋定位法將會存在兩大問題，首先是離線指紋庫維護，室內環境的變化，例如座椅墻體等，均會改變測試點的指紋信息。其次是沒有采集過的點將不可能定位，這不僅將定位誤差的閾值做了限定，并且限制了定位搜索的空間。

發明內容

為解決現有的基于WiFi信息融合的指紋定位方法中需要預先進行信號采集的技術問題，本發明提出了一種移動目標定位方法及系統，用以解決上述技術問題。

在一個方面，本發明提出了一種移動目標定位方法，該方法包括以下步驟：

S101：基于當前的跟蹤范圍和多個WiFi節點的位置信息，預先構建WiFi信號強度衰減分布圖；

S102：在跟蹤范圍內預設若干固定采樣點，基于目標設備在采樣點處獲取的多個WiFi節點的信息，更新WiFi信號強度衰減分布圖，以獲得針對目標設備的WiFi信號強度衰減分布圖；

S103：基于目標設備在跟蹤范圍內接收到的多個WiFi節點的信息在針對目標設備的WiFi信號強度衰減分布圖中進行定位搜索，實時獲取目標設備的位置，并實時更新針對目標設備的WiFi信號強度衰減分布圖。

在具體的實施例中，步驟S101中，WiFi信號強度衰減分布圖的構建是基于對數衰減模型和預設閾值的加性高斯白噪聲。不同于現已有的指紋定位系統需離線搭建特定點的指紋數據庫，WiFi信號強度衰減分布圖無需事先進行信號值的采集，且便于更新，其中，噪聲預設閾值為[3,5]dB，最接近于真實值。

在具體的實施例中，固定采樣點的數量應大于等于兩個，并且設置于跟蹤范圍的入口處。保證當目標設備進入跟蹤范圍時能及時可靠地進行初始校準。