一种基于三角置心算法的定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于三角置心算法的定位方法及装置，涉及定位方法领域，其中基于三角置心算法的定位方法包括：计算定位器与三个基站之间的距离，获取基站坐标信息，计算三个基站之间的距离，计算定位器的关于三个基站的方向值，验证定位器关于三个基站的方向值，得到最终定位信息。采用上述技术方案，采用三个基站以及三角置星算法，使得在进行室外没有GPS信号的环境中，能够将室外定位的误差降低至50米以内，同时，定位速度也比以往基站辅助定位技术快，成本也更低，可以广泛使用。

A positioning method and device based on trigonometric centroid algorithm

【技术实现步骤摘要】
一种基于三角置心算法的定位方法及装置
本专利技术涉及定位方法领域，特别涉及一种基于三角置心算法的定位方法及装置。
技术介绍
室内定位能够通过WIFI设备进行辅助实现，而室外通常采用GPS来实现定位，但是GPS定位很容易受到遮挡而造成信号丢失，可靠性不强，因此出现基通信基站辅助定位的系统，但是这种系统精度一直不高，影响用户使用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于三角置心算法的定位方法及装置，解决现有技术中基站辅助定位精度不高的技术问题。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种基于三角置心算法的定位方法，包括：计算定位器与三个基站之间的距离，获取基站坐标信息，计算三个基站之间的距离，计算定位器的关于三个基站的方向值，验证定位器关于三个基站的方向值，得到最终定位信息。其中，计算定位器的关于三个基站的方向值的方法包括以下之一：(1)当定位器位于三个基站所围成的三角形内：计算两个基站之间连线相对于经度轴的夹角；计算定位器与基站之间连线相对于纬度轴的夹角；通过定位器与基站之间连线相对于纬度轴的夹角计算定位器与基站之间连线相对于纬度轴的夹角；计算定位器相对于基站的经度方位值；计算定位器相对于基站的纬度方位值得出定位器坐标；(2)当定位器位于三个基站所围成的三角形外，且三个基站所围成的三角形为锐角三角形：计算第三基站和第二基站之间连线相对于纬度轴的夹角角度；计算定位器、第二基站和第三基站所形成的夹角角度，计算定位器和第二基站之间连线相对于经度轴的夹角角度，根据夹角角度与基站的位置信息计算定位器的坐标；(3)当定位器位于三个基站所围成的三角形外，且三个基站所围成的三角形为钝角三角形：计算第三基站、第一基站和定位器所形成的夹角角度，计算第三基站和第一基站之间连线相对于纬度轴的夹角角度，根据夹角角度与基站的位置信息计算定位器的坐标。其中，采用如下公式计算定位器与基站之间的距离：s＝10((ABS(RSSI)-W)/(10×n))……………………(1)其中，s为定位器与基站之间的距离，ABS(RSSI)为接收信号强度的绝对值，W为定位器向基站发出信号每米所消耗的功率的绝对值，n为途中损耗系数。具体的，其中W的赋值范围为45-49分贝毫瓦；n的赋值范围为3.25-4.5。其中，通过以下公式计算三个基站之间的距离：其中，D为两个基站之间的距离，R为地球半径，lat1为第一基站的经度值，lat2为第二基站的经度值，long1为第一基站的纬度值，long2为第二基站的纬度值。一种基于三角置心算法的定位装置，包括：距离计算模块，用于计算定位器与三个基站之间的距离；基站坐标获取模块，用于获取基站坐标信息；基站距离计算模块，用于计算三个基站之间的距离；方向值计算模块，用于计算定位器的关于三个基站的方向值；方向值验证模块，用于验证定位器关于三个基站的方向值，得到最终定位信息。其中，所述方向值计算模块计算定位器的关于三个基站的方向值的方法包括以下之一：(1)当定位器位于三个基站所围成的三角形内：计算两个基站之间连线相对于经度轴的夹角；计算定位器与基站之间连线相对于纬度轴的夹角；通过定位器与基站之间连线相对于纬度轴的夹角计算定位器与基站之间连线相对于纬度轴的夹角；计算定位器相对于基站的经度方位值；计算定位器相对于基站的纬度方位值得出定位器坐标；(2)当定位器位于三个基站所围成的三角形外，且三个基站所围成的三角形为锐角三角形：计算第三基站和第二基站之间连线相对于纬度轴的夹角角度；计算定位器、第二基站和第三基站所形成的夹角角度，计算定位器和第二基站之间连线相对于经度轴的夹角角度，根据夹角角度与基站的位置信息计算定位器的坐标；(3)当定位器位于三个基站所围成的三角形外，且三个基站所围成的三角形为钝角三角形：计算第三基站、第一基站和定位器所形成的夹角角度，计算第三基站和第一基站之间连线相对于纬度轴的夹角角度，根据夹角角度与基站的位置信息计算定位器的坐标。其中，所述距离计算模块采用如下公式计算定位器与基站之间的距离：s＝10((ABS(RSSI)-W)/(10×n))…………………………(1)其中，s为定位器与基站之间的距离，ABS(RSSI)为接收信号强度的绝对值，W为定位器向基站发出信号每米所消耗的功率的绝对值，n为途中损耗系数。具体的，其中W的赋值范围为45-49分贝毫瓦；n的赋值范围为3.25-4.5。其中，所述距离计算模块通过以下公式计算三个基站之间的距离：其中，D为两个基站之间的距离，R为地球半径，lat1为第一基站的经度值，lat2为第二基站的经度值，long1为第一基站的纬度值，long2为第二基站的纬度值。采用上述技术方案，采用三个基站以及三角置星算法，使得在进行室外没有GPS信号的环境中，能够将室外定位的误差降低至50米以内，同时，定位速度也比以往基站辅助定位技术快，成本也更低，可以广泛使用。附图说明图1为本专利技术基于三角置心算法的定位方法的方法流程图；图2为本专利技术中第一种定位器坐标计算方法的示例图；图3为本专利技术中第二种定位器坐标计算方法的示例图；图4为本专利技术中第三种定位器坐标计算方法的示例图；以及图5为本专利技术基于三角置心算法的定位装置的模块框图。图中，501-距离计算模块，502-基站坐标获取模块，503-基站距离计算模块，504-方向值计算模块，505-方向值验证模块。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。作为本专利技术的第一实施例，提出一种基于三角置心算法的定位方法，如图1所示，包括：步骤S1：计算定位器与三个基站之间的距离。即首先计算出当前定位器所在点分别与与至最近的三个基站：第一基站、第二基站和第三基站之间的距离S1、S2、S3；本实施例中采用如下公式计算定位器与基站之间的距离：s＝10((ABS(RSSI)-W)/(10×n))…………(1)其中，s为定位器与基站之间的距离，ABS(RSSI)为接收信号强度的绝对值，W为定位器向基站发出信号每米所消耗的功率的绝对值，n为途中损耗系数。通常W的赋值范围为45-49dBm(分贝毫瓦)；n的赋值范围为3.25-4.5。本实施例中，W的赋值为46.8dBm，n的赋值为4.8。即，s＝10((ABS(RSSI)-46.8)/(10×4.8))…………………………(2)s＝10((ABS(RSSI)-46.8)/48)…………………(3)通过(3)式计算出定位器所在点与第一基站之间的距离S1、定位器所在点与第二基站之间的距离S2、定位器所在点与第三基站之间的距离S3。步骤S2：获取基站坐标信息。在计算定位器所在点与第一基站之间的距离S1、定位器所在点与第二基站之间的距离S2、定位器所在点与第三基站之间的距离S3的同时，由于定位器分别与第一基站、第二基站和第三基站建立了连接，使得定位器能够获取到第一基站、第二基站和第三基站的基站信息，在基站信息中就包括了基站GPS坐标信息。第一基站的坐标信息为(lat1，long1)，第二基站的坐标信息为(lat2，long2)，第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于三角置心算法的定位方法，其特征在于，包括：计算定位器与三个基站之间的距离，获取基站坐标信息，计算三个基站之间的距离，计算定位器的关于三个基站的方向值，验证定位器关于三个基站的方向值，得到最终定位信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于三角置心算法的定位方法，其特征在于，包括：计算定位器与三个基站之间的距离，获取基站坐标信息，计算三个基站之间的距离，计算定位器的关于三个基站的方向值，验证定位器关于三个基站的方向值，得到最终定位信息。2.根据权利要求1所述的基于三角置心算法的定位方法，其特征在于：其中，计算定位器的关于三个基站的方向值的方法包括以下之一：(1)当定位器位于三个基站所围成的三角形内：计算两个基站之间连线相对于经度轴的夹角；计算定位器与基站之间连线相对于纬度轴的夹角；通过定位器与基站之间连线相对于纬度轴的夹角计算定位器与基站之间连线相对于纬度轴的夹角；计算定位器相对于基站的经度方位值；计算定位器相对于基站的纬度方位值得出定位器坐标；(2)当定位器位于三个基站所围成的三角形外，且三个基站所围成的三角形为锐角三角形：计算第三基站和第二基站之间连线相对于纬度轴的夹角角度；计算定位器、第二基站和第三基站所形成的夹角角度，计算定位器和第二基站之间连线相对于经度轴的夹角角度，根据夹角角度与基站的位置信息计算定位器的坐标；(3)当定位器位于三个基站所围成的三角形外，且三个基站所围成的三角形为钝角三角形：计算第三基站、第一基站和定位器所形成的夹角角度，计算第三基站和第一基站之间连线相对于纬度轴的夹角角度，根据夹角角度与基站的位置信息计算定位器的坐标。3.根据权利要求1所述的基于三角置心算法的定位方法，其特征在于，采用如下公式计算定位器与基站之间的距离：s＝10((ABS(RSSI)-W)/(10×n))………………………(1)其中，s为定位器与基站之间的距离，ABS(RSSI)为接收信号强度的绝对值，W为定位器向基站发出信号每米所消耗的功率的绝对值，n为途中损耗系数。4.根据权利要求3所述的基于三角置心算法的定位方法，其特征在于，其中W的赋值范围为45-49分贝毫瓦；n的赋值范围为3.25-4.5。5.根据权利要求1所述的基于三角置心算法的定位方法，其特征在于，通过以下公式计算三个基站之间的距离：其中，D为两个基站之间的距离，R为地球半径，lat1为第一基站的经度值，lat2为第二基站的经度值，long1为第一基站的纬度值，long2为第二基站的纬度值。6.一种基于三角置心算法的定位装置，其特征在于，包括：距离计算模块，用于计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘祖方，
申请(专利权)人：泉州市睿云智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35