[發(fā)明專利]一種基于UWB的室內(nèi)非視距快速定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011427611.6
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112637760B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李銘東;付少忠;朱琳
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/021;H04W4/33
• 代理公司: 鄭州芝麻知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41173
• 代理人: 王越

1.一種基于UWB的室內(nèi)非視距快速定位方法，其特征在于：含有以下步驟：

步驟1、根據(jù)已知節(jié)點M、N、P、Q接收到來自未知節(jié)點A的UWB的信號強度，構(gòu)造輔助節(jié)點的RSSI向量R1和R2，設(shè)置判定定位匹配的適應(yīng)函數(shù)F、判別閾值ε以及誤差角度E_β，設(shè)置累計旋轉(zhuǎn)角度α的初始值為0；

步驟2、根據(jù)適應(yīng)函數(shù)F是否小于判別閾值ε來確定輔助節(jié)點的旋轉(zhuǎn)，并記錄旋轉(zhuǎn)角度θ；

步驟3、根據(jù)第一對輔助節(jié)點的節(jié)點N的旋轉(zhuǎn)角度θ_N，更新RSSI向量R1和累計旋轉(zhuǎn)角度α；

步驟4、重復(fù)步驟2直到RSSI向量R1能使適應(yīng)函數(shù)F滿足判定閾值ε，且α∈[0，180]；

步驟5、重復(fù)步驟3和步驟4使第二對輔助節(jié)點的R2能使適應(yīng)函數(shù)F滿足判定閾值ε；

步驟6、設(shè)此時兩對輔助節(jié)點的交點坐標為R，若∠RMN或∠RNM為非鈍角，則R為未知節(jié)點A的預(yù)測位置，否則，進入步驟7；

步驟7、通過誤差角度E_β計算尾節(jié)點的模糊點，再分別將模糊點和首節(jié)點連接并延長得到四個交點記為O₁、O₂、O₃、O₄，則未知節(jié)點A的預(yù)測位置即為四邊形O₁O₂O₃O₄頂點坐標的均值；

所述步驟7中通過誤差角度E_β計算尾節(jié)點的模糊點，再分別將模糊點和首節(jié)點連接并延長得到四個交點記為O₁、O₂、O₃、O₄，則通過四邊形0₁O₂O₃O₄頂點預(yù)測節(jié)點A^res的方法如下：

步驟7.1、若累計旋轉(zhuǎn)角度α＜90，且∠RNM為鈍角，當誤差角度E_β作用與尾節(jié)點為負時，尾節(jié)點N和Q的誤差幾何角度分別為

則N點和Q點的角度模糊點和為

當誤差角度E_β作用與尾節(jié)點為正時，尾節(jié)點N和Q的誤差幾何角度分別為

則N點和Q點的角度模糊點和為

步驟7.2、若累計旋轉(zhuǎn)角度α＞90，且∠RMN為鈍角，當誤差角度E_β作用與尾節(jié)點為負時，尾節(jié)點N和Q的誤差幾何角度分別為

則N點和Q點的角度模糊點和為

當誤差角度E_β作用與尾節(jié)點為正時，尾節(jié)點N和Q的誤差幾何角度分別為

則N點和Q點的角度模糊點和為

步驟7.3、作N₁和M、N₂和M、Q₁和P、Q₂和P的直線，設(shè)四條直線的交點分別為則未知節(jié)點A的預(yù)測位置為