一种室内定位基站坐标标定方法技术

本申请涉及一种室内定位基站坐标标定方法，采用定位标签测量基站与定位标签之间的距离从而对基站的初始位置进行标定，该方法使得仅需要使用被定位标签与基站测距，就可以解算基站坐标，大大缩短了基站的坐标测绘时间，不需要在现场安装基站时使用卷尺等其他测量工具进行测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种传感器标定方法，具体涉及一种室内定位基站的初始坐标的自动标定算法。
技术介绍
GPS全球卫星定位系统已经在室外有了广泛应用，但是在室内由于信号衰减无法准确定位。于是，基于蓝牙、WIFI、UWB信号的室内基站补充了GPS的不足。为了解算定位坐标，定位基站（如卫星、蓝牙、WIFI路由器）的坐标必须是事先已知的。GPS是通过星历查询出卫星的坐标，而室内基站是现场实地测绘。这就需要在现场安装基站时使用卷尺等其他测量工具进行测量，时间较长，非常不便。
技术实现思路
本申请要解决的是基站安装完成后初始坐标标定问题。本申请公开了一种室内基站坐标的标定算法，使得仅需要使用被定位标签与基站测距，就可以解算基站坐标，大大缩短了基站的坐标测绘时间。本申请采用以下技术方案，具体内容如下：1.安装基站将基站安装在天花板上，接上电源，保证在定位标签活动范围内能与基站直线通信，中间没有遮挡物，如墙，柱子等。2.测量a)将定位标签放置于基站信号覆盖范围内的一个固定点，测量其与每个基站的距离。定位标签与每个基站之间获得定位标签到定位基站之间的距离，重复测量N次，取N次测量所得距离的平均值，与n个基站一共测量n*N次，得到n个平均值。这n个平均值称为“一组测量值”，N可以为100。b)重新选取一个与第一次不同的固定点，重复上述过程，再得到一组测量值。c)重复M次，得到M组测量值，要求对应的20个固定点较为均匀地平铺在信号覆盖范围内，使得两两固定之间的距离不小于1米。M可以为20。3.计算a)在软件界面上人为设置的基站初始坐标；b)使用基站初始坐标，以及测量值，使用经典的GPS三角定位算法对每一组测量值计算定位标签坐标。c)求计算出的定位标签坐标与基站初始坐标的距离，对比测量值，得到定位残差。d)每个基站分别向x,y,z三个方向平移，x、y、z三个方向两两垂直，求定位残差因此产生的变化率，即求每个标签初始位置对定位残差的梯度。e)将初始位置向使得定位残差减小的方向（负梯度方向）移动。f)重复迭代d)、e)两步，并一直检测定位残差的平均值，直到基站位置使得定位残差的平均值收敛到0。g)输出每个基站的标定坐标。名词解释：基站：布置于室内的定位设备，可以标签通信测距；标签：在室内移动的被定位设备，可以与基站通信，测出与每个基站的距离；定位：标签通过与基站通信测距，进行一系列计算，得到自己的相对坐标；基站坐标标定：在室内安装完基站后，测量出基站之前的初始相对坐标。该方法使得基站坐标标定无需增加新的测量工具，仅使用定位标签即可完成，缩短了初始坐标的标定的时间，简化了操作流程。附图说明图1.测量与计算过程流程图；图2.计算软件界面，可输入初始坐标，观察定位位置，观察基站迭代过程。具体实施方式1.安装基站将基站安装在天花板上，接上电源，保证在定位标签活动范围内能与基站直线通信，中间没有遮挡物，如墙，柱子等。2.测量如图1所示，a)将定位标签放置于基站信号覆盖范围内的一个固定点，测量其与每个基站的距离。定位标签与每个基站之间获得定位标签到定位基站之间的距离，重复测量N次，取N次测量所得距离的平均值，与n个基站一共测量n*N次，得到n个平均值。这n个平均值称为“一组测量值”，N可以为100。b)重新选取一个与第一次不同的固定点，重复上述过程，再得到一组测量值。c)重复M次，得到M组测量值，要求对应的20个固定点较为均匀地平铺在信号覆盖范围内，使得两两固定之间的距离不小于1米。M可以为20。3.计算a)在软件界面上人为设置的基站初始坐标，如图2所示。b)使用基站初始坐标，以及测量值，使用经典的GPS三角定位算法对每一组测量值计算定位标签坐标。c)求计算出的定位标签坐标与基站初始坐标的距离，对比测量值，得到定位残差。d)每个基站分别向x,y,z三个方向平移，x、y、z三个方向两两垂直，求定位残差因此产生的变化率，即求每个标签初始位置对定位残差的梯度。e)将初始位置向使得定位残差减小的方向（负梯度方向）移动。f)重复迭代d)、e)两步，并一直检测定位残差的平均值，直到基站位置使得定位残差的平均值收敛到0。g)输出每个基站的标定坐标。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室内定位基站坐标标定方法,包括以下步骤：（1）安装基站将基站安装在天花板上，接上电源，保证在定位标签活动范围内能与基站直线通信，中间没有遮挡物。（2）测量a)将定位标签放置于基站信号覆盖范围内的一个固定点，测量该定位标签与每个基站之间的距离，重复测量N次，取N次测量所得距离的平均值，与n个基站一共测量n*N次，得到n个平均值。这n个平均值称为“一组测量值”。b) 重新选取一个与第一次不同的固定点，重复上述过程，再得到一组测量值。c) 重复M次，得到M组测量值，要求对应的M个固定点较为均匀地平铺在信号覆盖范围内，使得两两固定之间的距离不小于1米。（3）计算a) 在软件界面上人为设置基站初始坐标。b) 使用基站初始坐标，以及测量值，使用经典的GPS三角定位算法对每一组测量值计算定位标签坐标。c) 求计算出的定位标签坐标与基站初始坐标的距离，对比测量值，得到定位残差。d) 每个基站分别向x,y,z三个方向平移，x、y、z三个方向两两垂直，求定位残差因此产生的变化率，即求每个标签初始位置对定位残差的梯度。e) 将初始位置向使得定位残差减小的方向（负梯度方向）移动。f) 重复迭代d)、e)两步，并一直检测定位残差的平均值，直到基站位置使得定位残差的平均值收敛到0。g)输出每个基站的标定坐标。...

【技术特征摘要】
1.一种室内定位基站坐标标定方法,包括以下步骤：（1）安装基站将基站安装在天花板上，接上电源，保证在定位标签活动范围内能与基站直线通信，中间没有遮挡物。（2）测量a)将定位标签放置于基站信号覆盖范围内的一个固定点，测量该定位标签与每个基站之间的距离，重复测量N次，取N次测量所得距离的平均值，与n个基站一共测量n*N次，得到n个平均值。这n个平均值称为“一组测量值”。b)重新选取一个与第一次不同的固定点，重复上述过程，再得到一组测量值。c)重复M次，得到M组测量值，要求对应的M个固定点较为均匀地平铺在信号覆盖范围内，使得两两固定之间的距离不小于1米。（3）计算a)在软件界面上人为设置基站...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞坤霖，张涛，
申请(专利权)人：深圳市普渡科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44