【技术实现步骤摘要】
复杂室内环境下一种基于改进粒子滤波的无线定位方法
本专利技术涉及一种复杂室内环境下一种基于改进粒子滤波的无线定位方法。
技术介绍
现有的基于接收信号强度指标(ReceivedSignalStrengthIndication，RSSI)的室内定位解决方案有基于信道模型和基于指纹图谱两类。第一类方案通过信道损耗模型，根据测量的RSSI值估计接收器和发射器之间的距离，然后根据估计算法估计出接收者的位置。但是，由于传播模型固有的误差因素，以及在室内的多径等影响下，这种方法得出的精度非常低；第二种方案是通过构建室内各个位置指纹图谱，然后将移动目标的无线环境测量的RSSI值与各个位置的无线指纹图谱进行比对，从而找到相对于移动目标的RSSI值与之相近的位置，从而估算出移动目标相对精确的位置。在手持终端在复杂室内移动的过程中，单纯地使用无线指纹无法获得理想的定位精度。为了提高定位精度，通常与滤波结合起来。卡尔曼滤波在非线性系统的环境中滤波效果有限。而粒子滤波在非线性系统当中则有着非常好的效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供复杂室内环境下一种基于改进粒子滤波的无线...
【技术保护点】
1.一种复杂室内环境下一种基于改进粒子滤波的无线定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)：采用手持终端移动节点、粒子节点以及AP节点，其中，移动节点负责周期性收集其当前位置接收到的各个无线节点的RSSI值并进行上报到系统后台，后台将其与事先采集的室内各个位置上无线指纹库进行比对，估算出移动终端的位置；若移动终端包含三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计的九轴惯性导航模块，则可推算移动终端的航位；步骤2)：基于指纹定位理论模型的指纹定位：在t时刻，采集当前移动节点的接收信号强度并与每一个粒子节点所处位置的接收信号强度进行一一对比，每一个位置的接收信号强度信息都存储在事先采集...
【技术特征摘要】
1.一种复杂室内环境下一种基于改进粒子滤波的无线定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)：采用手持终端移动节点、粒子节点以及AP节点，其中，移动节点负责周期性收集其当前位置接收到的各个无线节点的RSSI值并进行上报到系统后台，后台将其与事先采集的室内各个位置上无线指纹库进行比对，估算出移动终端的位置；若移动终端包含三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计的九轴惯性导航模块，则可推算移动终端的航位；步骤2)：基于指纹定位理论模型的指纹定位：在t时刻，采集当前移动节点的接收信号强度并与每一个粒子节点所处位置的接收信号强度进行一一对比，每一个位置的接收信号强度信息都存储在事先采集好的后台指纹数据库中。从而对于每一个粒子节点i，根据与移动节点对比的结果，可以得到它们之间相似度度量值Si，其表达式如下：其中，Pi,j代表在t时刻粒子节点i所在位置接收到来自AP节点j的RSSI；Rj代表在t时刻移动节点接收到来自AP节点j的RSSI；aj表示针对AP节点j的权重，若其为移动节点终端的服务节点，则其权重就较大，反之则较小；步骤3)：根据式(1)计算Si的值；t时刻每一个粒子节点i对移动节点的权重值Wit为：其中，i＝1,2,3,...,N；α为一极小值作为分母保护；步骤4)：假设在复杂室内环境中布置有N个粒子节点，并且每一个粒子节点i在t时刻的坐标为则根据式(2)所计算出的权重，即可计算出t时刻的移动节点的坐标如下：步骤5)：利用当前位置通过方法一或方法二计算速度以估计下一刻的位置：方法一：惯性导航方法：利用移动节点的九轴惯性导航模块采集数据，具体步骤如下：步骤a)：采用步长与步数的乘积获得移动节点的位置：其中，xt、yt为t时刻移动节点在X和Y坐标系下的坐标，xt+1、yt+1为t+1时刻移动节点在X和Y坐标系下的坐标，SLt为t时刻的步长，θt为t时刻移动节点的航向角；步骤b)：步数检测：采用峰值检测的方式进行步数检测，通常检测的步数大于实际步数，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，赵康宁，倪琴，徐珑婷，张光林，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31
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