[發明專利]一種基于LANDMARC室內精確定位方法及系統

有效

• 申請號: 202010726344.6
• 申請日: 2020-07-25
• 公開（公告）號: CN111901747B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 張平均;胡鵬軍;王小紅;羅玲;劉洋
• 申請（專利權）人: 福建工程學院
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/33;H04W4/021;G01S5/02;G01C21/20
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 錢莉;蔡學俊

1.一種基于LANDMARC室內精確定位方法，其特征在于，首先通過與目標標簽最相鄰的參考標簽求出使目標標簽定位最優的參考標簽數，再通過該最優的參考標簽數量的參考標簽計算出目標標簽的坐標；還包括步驟：對定位的結果進行校正；

所述通過與目標標簽最相鄰的參考標簽求出使目標標簽定位最優的參考標簽數具體包括以下步驟：

步驟S11：設在系統中包括N個讀卡器、M個參考標簽和P個目標標簽；定義目標標簽到閱讀器的信號強度矢量矩陣S為：

式中，S_pn表示第p個目標標簽p發射的射頻信號到第n個閱讀器n的信號強度，其中p∈(1,P),n∈(1,N)；定義參考標簽到閱讀器的信號強度矢量矩陣θ為：

式中，θ_mn表示第m個參考標簽m的射頻信號到第n個閱讀器n的信號強度，其中m∈(1,M)，n∈(1,N)；定義所有目標標簽和所有參考標簽之間的歐式距離矩陣E：

其中，矩陣中的E_p1,E_p2,…,E_pm按從小到大排序，E_pm表示第p個目標標簽p與第m個參考標簽m之間的歐式距離，計算如下：

步驟S12：通過目標標簽與參考標簽的歐式距離值來確定目標標簽與參考標簽的位置關系；對于第p個目標標簽p，令與其歐式距離值最小的參考標簽作為該目標標簽p的虛擬目標標簽p’，并設其坐標為

步驟S13：計算出虛擬目標標簽p’與它鄰近的h個參考標簽的歐式距離矢量矩陣：

其中，按從小到大排序；

步驟S14：按照歐式距離從小到大依次選取2至K個鄰近虛擬目標標簽p’的參考標簽來對虛擬目標標簽p’進行定位，并在每次定位時計算虛擬目標p’的坐標如下：

式中，權重系數為歐氏距離為所對應的參考標簽坐標，k^*為當前選取的鄰近虛擬目標標簽的參考標簽數量，1＜k^*≤K；并計算每次定位時計算定位誤差為：

步驟S15：從K-1次的定位選取定位誤差最小時所對應的k^*作為使目標標簽p定位最優的參考標簽數k；

步驟S16：重復步驟S12至步驟S15，直至遍歷所有的目標標簽，得到所有目標標簽的最優的參考標簽數；

所述通過該最優的參考標簽數量的參考標簽計算出目標標簽的坐標具體為：

對于第p個目標標簽p，通過與其對應的最優的參考標簽數k，選取k個與其最鄰近的標簽對其進行定位，計算目標標簽p的坐標(x_p,y_p)為：

式中，(x_i,y_i)為歐式距離為E_pi所對應的參考標簽的坐標，該參考標簽的權重系數為

重復上述步驟，直至遍歷所有的目標標簽，得到所有目標標簽的坐標；

所述對定位的結果進行校正具體包括以下步驟：

步驟S21：針對第p個目標標簽p，其對應的虛擬目標標簽為p’，對應的最優參考標簽數為k^*，將最優的k-1個鄰近參考標簽和計算出的目標標簽p作為一個集合；

步驟S22：將集合中k個標簽作為參考標簽對虛擬目標標簽p’進行定位，虛擬目標標簽p’的坐標為此時計算出的虛擬目標標簽p’坐標為

步驟S23：計算誤差為：

步驟S24：將計算出的目標標簽p的坐標(x_p,y_p)校正為(x′_p，y′_p)，計算如下：

(x′_p，y′_p)＝(x_p-Δx，y_p-Δy)；

步驟S25：判斷當前的計算誤差是否滿足e_o為預設的誤差閾值，若滿足，則將當前校正后的坐標(x′_p，y′_p)作為目標標簽p的最終定位坐標，并進入步驟S26；否則，將步驟S21中最優的k-1個鄰近參考標簽和當前校正后的(x′_p，y′_p)作為一個集合，并返回步驟S22；

步驟S26：重復上述步驟，直至遍歷所有的目標標簽，得到所有目標標簽校正后的定位坐標。