【技术实现步骤摘要】
基于改进Taylor级数的二维UWB室内定位方法
本专利技术属于位置跟踪
，尤其涉及一种基于改进Taylor级数的二维UWB室内定位方法。
技术介绍
超宽带(UWB)定位技术是指在定位空间内布置好n(n≥3)个坐标已知的锚点，锚点与待定位的标签之间进行相互通信，获取两者之间的距离参数，距离获取方案一般有TOA(到达时间)、TDOA(到达时间差)、AOA(到达角度)、RSS(接收信号强度)等，本专利技术所述的定位算法根据距离参数获取标签的坐标。Taylor级数是一种基于TOA测距模型的定位方法，Taylor级数相比其他定位算法，如三角质心、最小二乘法，在非视距环境下定位精度更高。但是Taylor级数解算坐标时需要先验信息，在初值精度不高的情况下，Taylor级数易陷入局部最优导致算法收敛性和定位精度降低。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术中Taylor级数解算坐标时初值精度的问题，本专利技术公开了一种基于改进Taylor级数的二维UWB室内定位方法，利用最小二乘法计算出先验信息并代入到...
【技术保护点】
1.一种基于改进Taylor级数的二维UWB室内定位方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、在多基站的定位环境内，待定位的标签与基站实时通信，采用TOA测距算法获取标签与各个基站之间的相对距离；/nS2、将初始时刻的标签到各个基站的相对距离作为滤波初值，将所有相对距离的方差作为选定噪声阵，对滤波初值进行卡尔曼滤波，得到滤波距离；/nS3、根据至少一个时刻下标签与各个基站之间的滤波距离列写超定方程组，利用最小二乘法进行求解，得到标签的定位初值，即Taylor级数算法的初值；其中，若根据一个时刻下的滤波距离建立一个超定方程组，则该超定方程组的解作为标签的定位初值，若根据一个以...
【技术特征摘要】
1.一种基于改进Taylor级数的二维UWB室内定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在多基站的定位环境内，待定位的标签与基站实时通信，采用TOA测距算法获取标签与各个基站之间的相对距离；
S2、将初始时刻的标签到各个基站的相对距离作为滤波初值，将所有相对距离的方差作为选定噪声阵，对滤波初值进行卡尔曼滤波，得到滤波距离；
S3、根据至少一个时刻下标签与各个基站之间的滤波距离列写超定方程组，利用最小二乘法进行求解，得到标签的定位初值，即Taylor级数算法的初值；其中，若根据一个时刻下的滤波距离建立一个超定方程组，则该超定方程组的解作为标签的定位初值，若根据一个以上时刻下的滤波距离建立一个以上超定方程组，则解算出一个以上的解，计算每个解的权值，并根据权值对解进行筛选，根据筛选后剩下的解及其权值得到标签的定位初值；
S4、根据标签与各个基站之间的滤波距离列写定位函数，并对定位函数进行Taylor级数展开，将标签的定位初值代入Taylor级数展开式中，在定位函数的误差最小时建立超定方程组，利用最小二乘法得到定位误差；
S5、若定位误差符合要求，则通过定位初值和定位误差得到标签；若定位误差不符合要求，则通过原有的定位初值和定位误差得到标签新的定位初值，重复步骤S4和S5，直到定位误差符合要求。
2.根据权利要求1所述的一种基于改进Taylor级数的二维UWB室内定位方法，其特征在于，步骤S3中，超定方程组为：
其中，(xi，yi，zi)(i＝1，2…n)，n≥3表示各个基站的三维坐标，(x，y，zE)表示标签的三维坐标，d′i(i＝1，2…n)表示标签与各个基站之间的滤波距离；
将该超定方程组改写为矩阵形式为AX＝B，其中
3.根据权利要求2所述的一种基于改进Taylor级数的二维UWB室内定位方法，其特征在于，当建立N(N≥2)个超定方程组时，解算超定方程组得到N(N≥2)个解每个解对应的权值为：
4.根据权利要求3所述的一种基于改进Taylor级数的...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹雪虹，陈楠，焦良葆，王章生，陈磊，陈乐，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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