【技术实现步骤摘要】
一种基于时空域联合处理的分布式协作定位系统和方法
本专利技术属于导航领域，是一种基于时空域联合处理的分布式协作定位系统和方法。
技术介绍
实时、高精度的定位信息对于很多无线网络来说至关重要。通常情况下，传统的定位系统，如全球卫星定位系统(GNSS)，能够为这些网络提供较高精度的定位信息。但是，出于成本和功耗的考虑，给网络中每个节点都安装一个GNSS接收机是不现实的。另外，在恶劣环境条件下，例如城市峡谷、森林等，GNSS信号容易受到干扰，此时，GNSS提供的位置信息的精度大大降低。协作定位能够有效利用网络中节点间的协作来提高定位的性能。在协作定位系统中，所有的节点可以大致分为两类：(1)参考节点，这些节点能够通过传统的定位方法对自身进行定位；(2)非参考节点，这些节点无法进行自定位，需要通过协作获得自身位置信息。协作定位的性能与数据融合方法有很大的关系，扩展卡尔曼滤波算法和置信度传播算法是比较常用的协作定位方法，其他方法还包括无迹卡尔曼滤波算法、最小二乘算法和最大似然估计算法等。基于扩展卡尔曼滤波算法的协作定位算法具有较低的复杂度，它利用一个线性系统对非线性的协作定...
【技术保护点】
1.一种基于时空域联合处理的分布式协作定位系统，其特征在于系统中存在多个节点，每个节点通过与邻近节点的协作完成自身的定位；系统中的每个节点均包括多时间片观测信息缓存模块(101)、观测信息预测模块(102)、节点轨迹信息反演模块(103)、节点状态信息初估计模块(104)、时空域联合处理模块(105)；观测信息同时作为多时间片观测信息缓存模块(101)、节点状态信息初估计模块(104)的输入，多时间片观测信息缓存模块(101)的输出作为观测信息预测模块(102)的输入，当前时刻各节点状态变量作为节点轨迹信息反演模块(102)的输入，观测信息预测模块(102)、节点轨迹信息反...
【技术特征摘要】
1.一种基于时空域联合处理的分布式协作定位系统，其特征在于系统中存在多个节点，每个节点通过与邻近节点的协作完成自身的定位；系统中的每个节点均包括多时间片观测信息缓存模块(101)、观测信息预测模块(102)、节点轨迹信息反演模块(103)、节点状态信息初估计模块(104)、时空域联合处理模块(105)；观测信息同时作为多时间片观测信息缓存模块(101)、节点状态信息初估计模块(104)的输入，多时间片观测信息缓存模块(101)的输出作为观测信息预测模块(102)的输入，当前时刻各节点状态变量作为节点轨迹信息反演模块(102)的输入，观测信息预测模块(102)、节点轨迹信息反演模块(103)、节点状态信息初估计模块(104)的输出同时作为时空域联合处理模块(105)的输入，时空域联合处理模块(105)的输出作为结果。2.一种如权利要求1所述系统的分布式协作定位方法，其特征在于包括如下步骤：(1)在每个时间片，多时间片观测信息缓存模块缓存了目标节点若干跳范围内节点在当前时刻往前回溯的多个时间片内的所有观测信息，将这些观测信息送入到观测信息预测模块；(2)在分布式网络中，目标节点需要经过中间节点进行多跳通信才能获得多跳节点的测量信息，也就是说目标节点并不能获得多跳节点在当前时刻的测量信息，观测信息预测模块基于多跳节点的历史测量信息，对这些节点到当前时刻为止的多个时间片内所有的测量信息进行预测，将历史测量信息和预测信息送入到时空域联合处理模块；(3)节点轨迹信息反演模块基于目标节点多跳范围内的所有节点在当前时刻的状态信息变量，推算出这些节点在往前回溯的多个时间片内的位置信息，得到这些节点在这些时间片内的轨迹信息，将轨迹信息送入到时空域联合处理模块；(4)节点状态信息初估计模块基于历史测量信息，利用基于单时间片测量信息的协作定位方法对目标节点若干跳范围内的所有节点在当前时刻的状态信息进行初估计；将这些状态信息初估计送入到时空域联合处理模块；(5)时空域联合处理模块将节点状态信息初估计模块提供的节点状态信息估计作为解算的初值，利用运动轨迹约束对目标节点若干跳范围内所有节点在多时间片内的历史测量信息和预测信息进行时空域的联合处理，得到这些节点在当前时刻的状态估计，这其中就包括了目标节点位置的估计值。3.如权利要求2所述的基于时空域联合处理的分布式协作定位方法，其特征在于所述的步骤(1)具体为：分布式协作定位中各个节点的定位由节点自身完成，定义m为待定位节点，称之为目标节点，ξm为在目标节点若干跳范围内...
【专利技术属性】
技术研发人员：范程飞，李立言，蔡云龙，赵民建，徐星龙，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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