[發明專利]一種基于基站空間布局優化的室內定位方法及系統

在審

• 申請號: 202110698528.0
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113507696A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 林小龍;徐敬東;馮勝平;周紅
• 申請（專利權）人: 湖北楓丹白露智慧標識科技有限公司
• 主分類號: H04W4/33
• 分類號: H04W4/33;H04W4/02;H04W64/00;H04W16/20
• 代理公司: 武漢紅觀專利代理事務所(普通合伙) 42247
• 代理人: 王昌亮

1.一種基于基站空間布局優化的室內定位方法，其特征在于，所述方法包括：

對室內空間進行網格劃分，在網格范圍內隨機生成一組基站部署組合；

以隨機生成的一組基站部署組合為初始值，以定位誤差最小為優化目標，采用改進的JAYA優化算法進行基站部署組合優化，得到最優的基站部署組合；

通過最優的基站部署組合進行室內定位。

2.根據權利要求1所述基于基站空間布局優化的室內定位方法，其特征在于，所述在網格范圍內隨機生成一組基站部署組合具體為：

根據室內平面的面積大小預先估算基站個數范圍區間，在所述基站個數范圍區間內隨機生成基站部署組合中的基站個數；

根據基站個數隨機生成基站部署組合，所述基站部署組合中的各個基站分布在不同網格中，用網格中心位置表示基基站部署組合站坐標。

3.根據權利要求1所述基于基站空間布局優化的室內定位方法，其特征在于，所述采用改進的JAYA優化算法進行基站部署組合優化，得到最優的基站部署組合具體為：

設置JAYA優化算法的種群規模、迭代次數，隨機生成的一組基站部署組合為初始基站部署組合；

設置適應度函數，根據適應度函數計算初始基站部署組合的定位誤差；

進行基站部署組合的位置更新；

重新計算位置更新后的基站部署組合的定位誤差并升序排序，記錄定位誤差最小的個體位置；

判斷是否達到結束條件，若是，結束迭代，否則重新進行基站部署組合的位置更新和定位誤差計算，迭代運算直到達到結束條件，輸出最優個體位置作為最優的基站部署組合。

4.根據權利要求3所述基于基站空間布局優化的室內定位方法，其特征在于，所述適應度函數根據待測點接收的基站部署組合中不同基站的信號強度與預先建立的指紋庫中數據進行比對來計算定位誤差。

5.根據權利要求3所述基于基站空間布局優化的室內定位方法，其特征在于，進行基站部署組合的位置更新時，一部分個體按照JAYA優化算法的策略進行位置更新，另一部分個體通過引入萊維飛行策略進行位置更新。

6.根據權利要求2所述基于基站空間布局優化的室內定位方法，其特征在于，所述方法還包括：

每完成一次基站部署組合優化后，重新在所述基站個數范圍區間內隨機生成基站部署組合中的基站個數，并根據基站個數隨機生成基站部署組合；

重新進行基站部署組合優化，直到達到設定的優化次數，得到多組優化后的基站部署組合；

從多組優化后的基站部署組合中選取基站個數最少且定位誤差小于預設誤差閾值的基站部署組合作為最優的基站部署組合。

7.根據權利要求1所述基于基站空間布局優化的室內定位方法，其特征在于，所述對室內空間進行網格劃分涉及單樓層室內空間或多樓層室內空間；若為單樓層室內空間則進行二維平面網格劃分，基站部署在二維平面網格的中心位置處；若為多樓層室內空間則進行三維立體網格劃分，基站部署在每一樓層室內空間的最下一層的三維立體網格的中心位置處。

8.一種基于基站空間布局優化的室內定位系統，其特征在于，所述系統包括：

初始化模塊：對室內空間進行網格劃分，在網格范圍內隨機生成一組基站部署組合；

組合優化模塊：以隨機生成的一組基站部署組合為初始值，以定位誤差最小為優化目標，采用改進的JAYA優化算法進行基站部署組合優化，得到最優的基站部署組合；

室內定位模塊：通過最優的基站部署組合進行室內定位。

9.一種電子設備，包括：至少一個處理器、至少一個存儲器、通信接口和總線；

其中，所述處理器、存儲器、通信接口通過所述總線完成相互間的通信；

所述存儲器存儲有可被所述處理器執行的程序指令，所述處理器調用所述程序指令，以實現如權利要求1～7任一項所述的方法。

10.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲計算機指令，所述計算機指令使所述計算機實現如權利要求1～7任一項所述的方法。