[發(fā)明專利]基于反向?qū)W習(xí)自適應(yīng)花授粉的可見光定位方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011607098.9
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112834985A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張慧穎;于海越;盧宇希;王凱;梁譽;張洋羊;于銘正;任永旺;牟昊;李明浩
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林化工學(xué)院
• 主分類號: G01S5/16
• 分類號: G01S5/16;G06F30/25;G06F30/27;G06N3/00
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 滕詣迪

本發(fā)明公開了一種基于反向?qū)W習(xí)自適應(yīng)花授粉的可見光定位方法及系統(tǒng)。包括步驟1、定位；步驟1.1可見光定位；將LED安裝在距離地面h米的天花板上；移動端放置在地面上任意位置，將PD作為接收器安裝在移動端上，分別對上述LED、移動端、PD進行標(biāo)記；步驟1.2RSSI定位。步驟2、花授粉定位；步驟2.1改進花授粉定位算法；步驟2.2基于反向?qū)W習(xí)策略的種群初始化。本發(fā)明具有定位精度更高、計算速度更快、定位算法穩(wěn)定等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及室內(nèi)可見光定位領(lǐng)域，尤其涉及一種基于改進自適應(yīng)花授粉算法的接收信號強度指示(Received Signal Strength Indication，RSSI)可見光定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，可見光通信(Visible Light Communication，VLC)技術(shù)發(fā)展迅速，基于可見光通信技術(shù)應(yīng)運而生的可見光定位技術(shù)也得到越來越多學(xué)者的關(guān)注。與射頻定位系統(tǒng)相比，可見光室內(nèi)定位有抗電磁干擾、保密性強、無輻射和高精度定位等優(yōu)點，使其在各種大型商超、公共場所中應(yīng)用更加廣泛。在定位技術(shù)中全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GlaobalPositioning System，GPS)廣泛應(yīng)用于室外而且定位精度很高，但是由于GPS無法穿過障礙物的遮擋，室內(nèi)定位中使用GPS的定位效果就會差強人意。現(xiàn)有的室內(nèi)定位技術(shù)有紅外室內(nèi)定位技術(shù)、藍牙室內(nèi)定位技術(shù)、超聲波室內(nèi)定位技術(shù)、射頻識別(Radio FrequencyIdentification，RFID)室內(nèi)定位技術(shù)等。但由于這些定位技術(shù)大多都有著成本高、定位精度低、電磁輻射大的缺點。尤其在一些要求較高的場所，如在電磁輻射多的醫(yī)院、不能受到電磁干擾的飛機和一些工廠中，這些室內(nèi)定位方法都無法使用。因此，基于可見光通信技術(shù)的室內(nèi)定位方法得到廣泛應(yīng)用。

可見光通信是利用LED高速調(diào)制能力，將兼具照明和通信功能的LED燈作為信號發(fā)射器，肉眼觀察不到的高速閃爍的可見光信號通過空氣信道進行傳遞，接收端用光電二極管(Photo-Diode，PD)接收信息將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。可見光室內(nèi)定位有成像型是基于圖像傳感器的定位系統(tǒng)，利用成像的幾何關(guān)系來實現(xiàn)定位功能，但是復(fù)雜程度高、傳輸速率慢、接收視場角(Field Of View，F(xiàn)OV)受限。非成像型是基于PD的可見光定位系統(tǒng)技術(shù)，主要包括接收信號強度指示(Received Signal Strength Indication，RSSI)、到達角度(Angle Of Arrival，AOA)、到達時間差(Time Difference Of Arrival，TDOA)、三角測量法、位置指紋庫算法等定位方法。AOA結(jié)合RSSI的室內(nèi)定位算法，接收端部署傳感器陣列并且與兩種算法結(jié)合，但是復(fù)雜程度變高導(dǎo)致成本也增加。RSSI主要是搭配最小二乘法求解目標(biāo)，但由于測距誤差對最小二乘解的精度影響很大，會降低定位精度。

發(fā)明內(nèi)容

1、本發(fā)明的目的

為提高大型室內(nèi)場所的定位精度，本發(fā)明提出一種基于自適應(yīng)花授粉算法的接收信號強度指示可見光定位系統(tǒng)。

2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案

本發(fā)明提出了一種基于反向?qū)W習(xí)自適應(yīng)花授粉的可見光定位方法，包括：

步驟1定位

步驟1.1可見光定位

將LED安裝在距離地面h米的天花板上；移動端放置在地面上任意位置，將PD作為接收器安裝在移動端上，分別對上述LED、移動端、PD進行標(biāo)記；

步驟1.2RSSI定位；

步驟2花授粉定位

步驟2.1自適應(yīng)花授粉定位算法；

步驟2.2基于反向?qū)W習(xí)策略的種群初始化。

3、本發(fā)明所采用的有益效果