[發明專利]一種用于TOA非視距場景的誤差修正方法

在審

• 申請號: 202111427650.0
• 申請日: 2021-11-26
• 公開（公告）號: CN114137477A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 顧全;宣廣勇;柳榮華;林權威
• 申請（專利權）人: 南京沃旭通訊科技有限公司
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;H04W64/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 徐燕

本發明公開了一種用于TOA非視距場景的誤差修正方法，包括：對存在NLOS的基站的TOA測量值進行截斷，當目標處于運動過程中時，截斷長度與實時性要求相關；以時間為橫軸，以數據值為縱軸，對截斷數據進行魯棒局部加權回歸擬合，得到相應的TOA擬合曲線；計算得到該基站在預設數據長度范圍內的每個時刻的測量值與相應的擬合值的偏差；尋找偏差值最大的時刻點，將擬合曲線沿縱軸方向整體平移以使該時刻點的測量值與擬合值重合，得到修正后的TOA測量數據曲線。本發明無需進行長時間觀測，可直接對存在NLOS的基站測量數據進行擬合，實現對TOA測量值的動態修正，滿足對基站進行實時性修正的要求，提高定位精度。

技術領域

本發明涉及定位技術領域，具體而言涉及一種用于TOA非視距場景的誤差修正方法。

背景技術

在定位中，影響定位精度是多方面的，但其中最主要的因素來源于非視距傳播誤差的影響。當基站與目標之間存在障礙物的遮擋，他們之間的信號則會通過墻壁等其他障礙物的反射或者折射進行傳播，因此導致了非視距誤差。

現有技術可以在一段時間內對數據進行測量以進行NLOS識別和NLOS減弱，例如《LOS-NLOS傳播環境識別與NLOS誤差消除技術研究》中提到的Wylie算法，然而該類型技術無法實現動態修正，即滿足不了實時性要求。

發明內容

本發明針對現有技術中的不足，提供一種用于TOA非視距場景的誤差修正方法，當已知某基站存在非視距誤差時，無需進行長時間觀測，可直接對存在NLOS的基站測量數據進行擬合，即可修正誤差。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種用于TOA非視距場景的誤差修正方法，所述誤差修正方法包括以下步驟：

S1，對存在NLOS的基站的TOA測量值進行截斷，當目標處于運動過程中時，截斷長度與實時性要求相關；

S2，以時間為橫軸，以數據值為縱軸，對截斷數據進行魯棒局部加權回歸擬合，得到相應的TOA擬合曲線；

S3，計算得到該基站在預設數據長度范圍內的每個時刻的測量值與相應的擬合值的偏差；

S4，尋找偏差值最大的時刻點，將擬合曲線沿縱軸方向整體平移以使該時刻點的測量值與擬合值重合，得到修正后的TOA測量數據曲線。

為優化上述技術方案，采取的具體措施還包括：

進一步地，步驟S1中，當目標處于運動過程中時，獲取最低允許延遲時長τ，根據下述公式計算最大截斷長度l：

l＝τ*f

式中，f是采樣頻率。

進一步地，步驟S1中，所述誤差修正方法還包括：

不同時間段的最低允許延遲時長相對獨立。

進一步地，步驟S2中，對截斷數據進行魯棒局部加權回歸擬合的過程包括以下步驟：

S21，令時間為橫軸，TOA測量數據為縱軸，構建坐標系；

S22，設當前時間段內的任意一個截斷數據為(x_i，y_i)，i＝1，2，...，n，n為當前時間段內的截斷數據總數，y_i是時刻點x_i對應的TOA測量數據；

S23，以任意一個截斷數據的時刻點x_i為中心，沿橫軸方向，截取一段長度為frac的數據，對于該段截取數據，采用權值函數做加權線性回歸處理，記為相應回歸線的中心值，為時刻點x_i對應的擬合值；

S24，重復步驟S23，直至得到所有截斷數據對應的n條回歸線；