[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

本發明公開了一種數據融合下移動目標無線增強定位方法，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。本發明以無線測距和無線定位為基礎，具有分布式無累計誤差的特點，為移動目標高精度定位服務提供基礎。

技術領域

本發明屬于無線定位技術領域，具體涉及一種數據融合下移動目標無線增強定位方 法。

背景技術

移動目標動態定位技術由于能夠說明在什么位置發生了什么事情，受到各位研究者的 廣泛關注。在工業生產中，移動目標定位技術是實現工廠生產車間自主移動機群高效生產 的基礎，能夠自主跟蹤移動目標實時位置。在人員監測中，目標定位技術能夠幫助統計人 員數量，分析優化自主移動機群人員工序以及繪制人員移動軌跡。隨著移動目標定位應用 環境逐漸惡劣，且其多機協作任務日趨復雜，如多機作業、工廠物流、智能調度等，對移 動目標定位精度要求也不斷提高，并且要求定位精度在全局范圍內具有較強的穩定性。

當前移動目標定位技術主要有衛星定位、無線定位、慣性導航、里程計、視覺定位等 多種方式。在室外或者空中開闊環境中為移動目標安裝衛星接收器能夠實時獲得移動目標 的運動位置，且成為了一種成熟而可靠的方案。在室內或者工廠封閉環境中移動目標存在 多機協作任務，且衛星信號受到遮蔽而無法進行衛星導航，無法滿足移動目標在定位區域 獲得精確穩定的位置參數。隨著傳感器網絡及信息處理技術在移動目標定位領域的滲透， 無線傳感器網絡集智能化、網絡化與分布式等優點，采用無線傳感網絡通過無線信號-測距 實現目標定位，在減弱移動目標運動過程無線信號受到復雜動靜態障礙物的干擾情況下， 可以實現對移動目標進行信息采集、數據處理、融合解算及位置跟蹤等任務。

圍繞移動目標群基于位置服務的應用需求，為了能夠適應更加復雜的應用環境，精確 并穩健地對移動目標實施多目標聯合作業，使移動目標能夠按照功能需求移動到預定目的 地，可以利用無線傳感器網絡分布式定位特點，來構建移動目標精確定位系統，將分散在 定位區域各移動目標實時運動情況傳輸給監控中心，來增強移動目標分布式定位性能。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種數據融合下移動目標無線增強定位方法，能夠提高移 動目標無線定位精度。

為了實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種數據融合下移動目標無線增強定位方法，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。

可選地，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。

可選地，單個無線節點在單位時間消耗相似能量的計算公式為：