[發(fā)明專利]適用于手機(jī)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位的基于WiFi-RTT測(cè)距定位系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011063397.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN112399350B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李子申;郭笑塵;汪亮;王寧波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院
• 主分類號(hào): H04W4/029
• 分類號(hào): H04W4/029;H04W4/33;H04W64/00;G01S11/02;G01S5/02
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 田亞琪

1.一種適用于手機(jī)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位的基于WiFi-RTT測(cè)距定位系統(tǒng)，其特征在于，包括中央處理單元、測(cè)距系統(tǒng)和定位系統(tǒng)；所述中央處理單元包括數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊包括系統(tǒng)誤差修正模塊、非視距數(shù)據(jù)處理模塊、無(wú)多路徑視距數(shù)據(jù)篩選模塊；

所述測(cè)距系統(tǒng)用于獲得手機(jī)至可與手機(jī)通訊用路由器間的測(cè)距信息以及所述路由器位置信息；

所述系統(tǒng)誤差修正模塊、非視距數(shù)據(jù)處理模塊、無(wú)多路徑視距數(shù)據(jù)篩選模塊分別對(duì)所述測(cè)距信息及所述路由器位置信息進(jìn)行系統(tǒng)誤差修正、非視距數(shù)據(jù)處理和無(wú)多路徑視距數(shù)據(jù)篩選；

所述系統(tǒng)誤差為半?yún)?shù)系統(tǒng)誤差，所述系統(tǒng)誤差修正模塊不將系統(tǒng)誤差作為常數(shù)性系統(tǒng)誤差處理；

在非視距數(shù)據(jù)處理模塊中，非視距數(shù)據(jù)作為恒值誤差被半?yún)?shù)模型中非參數(shù)部分吸收；

在無(wú)多路徑視距數(shù)據(jù)篩選模塊中，通過(guò)數(shù)據(jù)篩選提煉出視距結(jié)果均值參與定位解算，以減少定位誤差；

所述定位系統(tǒng)對(duì)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行定位解算獲得定位結(jié)果。

2.如權(quán)利要求1所述的一種適用于手機(jī)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位的基于WiFi-RTT測(cè)距定位系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)距系統(tǒng)包括手機(jī)測(cè)距軟件、WiFi連接單元、可與手機(jī)通訊用路由器和云服務(wù)器，所述手機(jī)測(cè)距軟件通過(guò)WiFi連接單元向所述可與手機(jī)通訊用路由器發(fā)送通訊命令，所述可與手機(jī)通訊用路由器支持IEEE 802.11mc協(xié)議，所述可與手機(jī)通訊用路由器與所述云服務(wù)器連接，所述云服務(wù)器向所述手機(jī)測(cè)距軟件提供可與手機(jī)通訊用路由器位置信息，所述路由器位置信息包括路由器橫坐標(biāo)信息、路由器縱坐標(biāo)信息和路由器高程信息。

3.如權(quán)利要求2所述的一種適用于手機(jī)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位的基于WiFi-RTT測(cè)距定位系統(tǒng)，其特征在于，所述手機(jī)測(cè)距軟件可顯示返回值，所述返回值包括測(cè)距信息和所述路由器位置信息，所述測(cè)距信息包括距離值、距離值標(biāo)準(zhǔn)差、RSSI、時(shí)間戳、請(qǐng)求通訊次數(shù)和通訊成功次數(shù)，所述距離值是所述通訊成功次數(shù)所得結(jié)果平均值，所述距離值標(biāo)準(zhǔn)差是所述通訊成功次數(shù)所得結(jié)果距離值標(biāo)準(zhǔn)差，所述RSSI是所述通訊成功次數(shù)所得RSSI平均值，所述時(shí)間戳為可溢出九位數(shù)字時(shí)間戳，所述請(qǐng)求通訊次數(shù)不超過(guò)16，所述通訊成功次數(shù)小于所述請(qǐng)求通訊次數(shù)。

4.一種應(yīng)用于權(quán)利要求1所述測(cè)距定位系統(tǒng)的定位方法，包括以下步驟：

步驟一、獲得手機(jī)至可與手機(jī)通訊用路由器間的測(cè)距信息以及所述路由器位置信息；

步驟二、對(duì)步驟一所得信息進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理包括系統(tǒng)誤差修正、非視距數(shù)據(jù)處理、無(wú)多路徑視距數(shù)據(jù)篩選；

步驟三、判斷是否有預(yù)設(shè)位置；若有則進(jìn)入步驟四，否則將最小二乘法獲得的結(jié)果作為預(yù)設(shè)位置，進(jìn)入步驟四；

步驟四、利用預(yù)處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)L曲線法或者U曲線法確定正則化參數(shù)；

步驟五、根據(jù)測(cè)距信息中的距離值標(biāo)準(zhǔn)差確定權(quán)陣；

步驟六、利用與距離相關(guān)的函數(shù)來(lái)確定正則化矩陣；

步驟七、根據(jù)步驟三到六獲得的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行位置解算，獲得半?yún)?shù)解算結(jié)果；

步驟八、判斷步驟七獲得的半?yún)?shù)解算結(jié)果與步驟三得到的預(yù)設(shè)結(jié)果位置差是否小于預(yù)設(shè)閾值，如果小于閾值，則輸出位置結(jié)果；如果大于閾值，將半?yún)?shù)解算結(jié)果作為預(yù)設(shè)位置并返回步驟四。