【技术实现步骤摘要】
一种基于指纹对的辅助定位方法
本专利技术涉及的是一种室内定位方法,具体地说是一种基于指纹对的辅助定位方法。
技术介绍
随着网络技术的发展,基于位置服务(Location-BasedService,LBS)为人们生活提供了极大的便利,人们对于位置追踪和定位的需求也日益增加。在室外环境中,卫星定位和基站定位技术都已经相当成熟,精度也越来越高。然而人的大多数时间都是在室内进行活动的,在室内环境中,具有典型的非视距特性,GPS信号受到阻挡会急速衰减,定位非常不准确。目前室内定位有基于测距的定位方法(如TOA(TimeofArrival)和TDOA(TimeDifferenceofArrival)等)、基于指纹的定位方法、基于移动传感器的定位方法(如行人航位推算(PedestrianDeadReckoning,PDR))。其中,基于测距的定位方法,尤其是采用双曲线定位的TDOA方法,具有成本低、无需训练等优点,被广泛应用。而且与TOA相比,具有更好的稳定性、且对测距误差相对不敏感。在室内环境中会有很多的障碍物遮挡,导致某些区域接收不到三个径的信息,无法通过TOA或者TDOA进行定位,目前还没有很好的解决方法,只能通过PDR等手段粗略定位,定位精度较低。虽然目前已有大量研究者研究了指纹定位技术,但是与本专利技术的指纹对方式具有显著的不同。第一方面解决的问题不同,Ge等人利用指纹定位计算场景内所有区域的位置,没有单独考虑非视距区域的差异性。(GeX,QuZ.OptimizationWIFIindoorpositioning ...
【技术保护点】
1.一种基于指纹对的辅助定位方法,其特征是:/n(1)在定位区域周围布置M个网元,在区域中划分N×N个网格,在网格的交叉点部署参考点,考查每个参考点接收的网元信息,如果参考点接收到的网元信号数量≤2,则将这些参考点划分成单独的区域,记录区域内参考点的RSSI值和真实位置信息;/n(2)将非视距区域分成p个互相不连通的子区域,计算非视距区域的邻接点集合,记录邻接点集合中每个参考点的RSSI值;/n(3)利用指纹建立离线指纹库,离线指纹库里存储的数据为,一个能接收到3个及以上径的指纹和距离这个指纹欧氏距离最近的只能接收2个及以下径的指纹组成的指纹对,用K-means聚类算法将指纹库中的指纹对进行分类,将实测到的指纹对匹配到相应的类,通过WKNN算法计算位置坐标。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于指纹对的辅助定位方法,其特征是:
(1)在定位区域周围布置M个网元,在区域中划分N×N个网格,在网格的交叉点部署参考点,考查每个参考点接收的网元信息,如果参考点接收到的网元信号数量≤2,则将这些参考点划分成单独的区域,记录区域内参考点的RSSI值和真实位置信息;
(2)将非视距区域分成p个互相不连通的子区域,计算非视距区域的邻接点集合,记录邻接点集合中每个参考点的RSSI值;
(3)利用指纹建立离线指纹库,离线指纹库里存储的数据为,一个能接收到3个及以上径的指纹和距离这个指纹欧氏距离最近的只能接收2个及以下径的指纹组成的指纹对,用K-means聚类算法将指纹库中的指纹对进行分类,将实测到的指纹对匹配到相应的类,通过WKNN算法计算位置坐标。
2.根据权利要求1所述的基于指纹对的辅助定位方法,其特征是:步骤(1)具体包括如下步骤:
(1.1)设场景中有m个网元,表示为α1,α2,…αm;n个参考点,表示为β1,β2,…βn,第i个参考点βi接收到网元的RSSI信号为RSSIi=[RSSIi1,…,RSSIij,…,RSSIim],其中RSSIij是指βi接收到αi的信号强度,j=1,…,m;第i个参考点βi的位置为Si=[xi,yi];
(1.2)搜索所有参考点的RSSI值,当网元信号弱于一个固定值U,则视为无效的定位信号,检测每个参考点接收所有网元的信号,如果参考点的有效网元信号数量≤2,则把它们加入到集合A中。
3.根据权利要求2所述的基于指纹对的辅助定位方法,其特征是:步骤(2)具体包括如下步骤:
(2.1)①在集合A中选择一个参考点βi,设两个参考点之间的最短距离为h,如果βi距离它为h的上下左右4个点和距离为的4个对角线上的点,一共8个参考点至少有一个在集合A中,则把与βi相邻的点和βi全部放入子集合A1中;②在集合A1中继续选择除βi的点,用上一步①的方法直到A1中的点不再增加;③继续选择集合A中不在A1中的点,重复前两步①和②,将所有参考点分到各自的子集中,集合A中一共p个集合,分别代表p个互相不连通的非视距区域,A=[A1,…,Ap];
(2.2)分别求p个区域的邻接点集合,例如在Ai中依次选择每一个参考点,计算每一个参考点距离为h的参考点接收的有效网元信号数量,如果接收有效网元信号的数量≥3,将这些参考点加入B1集合。这样p个邻接点集合可以表示为B=[B1,…,Bp]。
4.根据权利要求3所述的基于指纹对的辅助定位方法,其特征是:步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员:吕宏武,杨一维,王慧强,郭方方,冯光升,李冰洋,
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学,
类型:发明
国别省市:黑龙;23
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