[發明專利]一種數據融合下移動目標無線增強定位方法

在審

• 申請號: 202010428705.9
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111487583A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 辛改芳;朱俊;裴志堅;唐靜
• 申請（專利權）人: 常州信息職業技術學院
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;G01S5/10;H04W64/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 俞翠華

1.一種數據融合下移動目標無線增強定位方法，其特征在于，包括：

基于無線節點能量消耗均衡進行無線節點位置配置，構建無線網絡；

移動目標在預設位置接收來自無線網絡中相關無線節點不同幅值的無線信號；

移動目標在與該預設位置拓撲結構相似位置接收來自無線網絡中相關無線節點不同幅值的無線信號；

對所有無線信號進行數據融合；

基于所述融合后的數據，得到移動目標位置測量方程；

結合移動目標的狀態方程和移動目標位置測量方程，估算出移動目標位置，完成數據融合下移動目標無線增強定位。

2.根據權利要求1所述的一種數據融合下移動目標無線增強定位方法，其特征在于，所述基于無線節點能量消耗均衡進行無線節點位置配置，包括以下步驟：

以每個無線節點在單位時間消耗相似能量為目標；

基于處于不同位置的無線節點數據量，調整各無線節點的傳輸距離，使得各單個無線節點生存準時間一致，實現整個無線網絡生存時間最優。

3.根據權利要求2所述的一種數據融合下移動目標無線增強定位方法，其特征在于，單個無線節點在單位時間消耗相似能量的計算公式為：

E_con(SN_i)＝e_t(k_trs)+e_t(d,k_trs,α)+e_r(k_rev)

其中，E_con(SN_i)表示無線網絡中第i個無線節點在單位時間消耗相似能量，SN_i表示無線網絡中的第i個無線節點，e_t(k_trs)表示無線節點發送數據k_trs時電路能量消耗，e_r(k_rev)表示無線節點接收數據k_rev時電路能量消耗，e_t(d,k_trs,α)表示與衰減系數α、發送數據k_trs及節點間傳輸距離d_i有關的能量消耗。

4.根據權利要求1所述的一種數據融合下移動目標無線增強定位方法，其特征在于,移動目標運行在預設位置Loc_w接收到m個節點無線信號移動目標運行在拓撲結構相似位置Loc_v接收m個節點無線信號

所述對所有無線信號進行數據融合，包括：

計算在預設位置Loc_w和拓撲結構相似位置Loc_v無線信號相關系數ρ(S_w,S_v)；

計算最大相關系數獲得兩組無線信號，得到能夠表征移動目標位置的無線信號；

比較無線信號相關系數ρ(S_w,S_v)，選擇相關系數大的兩組無線信號，并賦予無線信號不同的融合系數λ_w和1-λ_w；

基于該兩組無線信號得到融合后的無線信號S_I＝[S_w S_v][λ_w 1-λ_w]^T。

5.根據權利要求1所述的一種數據融合下移動目標無線增強定位方法，其特征在于，所述結合移動目標的狀態方程和移動目標位置測量方程，估算出移動目標位置，包括以下步驟：

結合所述移動目標的狀態方程和位置測量方程，采用卡爾曼濾波得到移動目標位置。

6.根據權利要求1所述的一種數據融合下移動目標無線增強定位方法，其特征在于，所述移動目標的狀態方程為：

其中，表示在t時刻移動目標坐標運動學參數，x_k,y_k,z_k表示移動目標位置，表示移動目標的速度，表示移動目標的加速度，u_k表示過程噪聲滿足零均值高斯噪聲，表示運動狀態的轉移函數。