一种基于UWB的室内非视距快速定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于UWB的室内非视距快速定位方法，克服了室内非视距定位仍需改善问题。该发明专利技术含有步骤1、构造辅助节点的RSSI向量R1和R2,设置判定定位匹配的适应函数F、判别阈值ε以及误差角度E

【技术实现步骤摘要】
一种基于UWB的室内非视距快速定位方法
本专利技术涉及通信
，特别是涉及一种基于UWB的室内非视距快速定位方法。
技术介绍
现有的定位技术主要有、超宽带定位技术、Wi-Fi指纹定位技术、蓝牙定位技术、基于惯性传感器的定位技术等，其中：超宽带定位技术，使用很窄的脉冲信号，摒弃了传统通信所使用的的载波信号。该技术在室内节点之间视距的情况下可以达到厘米级的测量精度，并且其结构简单，传输速度快，近几年被逐渐重视。但该技术对硬件的性能要求很高，在非视距的情况下，由于信号受到遮挡，使得定位精度十分不稳定，定位结果容易出现较大的误差。Wi-Fi指纹定位技术，一种非测距的定位技术，该技术通过设置室内采样点，然后将每个采样点的Wi-Fi信息进行记录，然后建立出离线的Wi-Fi指纹库。最后通过指纹匹配算法估算出当前的目标的位置。该方法的优点是成本较低，当时缺点也很明显，即定位前期需要大量的测量工作来建立指纹库，并且该算法对一些复杂的室内场景不适用容易被其他信号影响，定位精度也差强人意。蓝牙定位技术，利用智能手机的蓝牙模块，借助在定位环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于UWB的室内非视距快速定位方法，其特征在于：含有以下步骤：/n步骤1、根据已知节点M、N、P、Q接收到来自未知节点A的UWB的信号强度，构造辅助节点的RSSI向量R1和R2,设置判定定位匹配的适应函数F、判别阈值ε以及误差角度E

【技术特征摘要】
1.一种基于UWB的室内非视距快速定位方法，其特征在于：含有以下步骤：
步骤1、根据已知节点M、N、P、Q接收到来自未知节点A的UWB的信号强度，构造辅助节点的RSSI向量R1和R2,设置判定定位匹配的适应函数F、判别阈值ε以及误差角度Eβ，设置累计旋转角度α的初始值为0；
步骤2、根据适应函数F是否小于判别阈值ε来确定辅助节点的旋转，并记录旋转角度θ；
步骤3、根据第一对辅助节点的节点N的旋转角度θN，更新RSSI向量R1和累计旋转角度α；
步骤4、重复步骤2直到RSSI向量R1能使适应函数F满足判定阈值ε，且α∈[0,180]；
步骤5、重复步骤3和步骤4使第二对辅助节点的R2能使适应函数F满足判定阈值ε；
步骤6、设此时两对辅助节点的交点坐标为R,若∠RMN或∠RNM为非钝角，则R为未知节点A的预测位置,否则，进入步骤7；
步骤7、通过误差角度Eβ计算尾节点的模糊点，再分别将模糊点和首节点连接并延长得到四个交点记为O1、O2、O3、O4,则未知节点A的预测位置即为四边形O1O2O3O4顶点坐标的均值。


2.根据权利要求1所述的基于UWB的室内非视距快速定位方法，其特征在于：所述步骤1中通过UWB获取已知节点和未知位置节点之间的RSSI并构建RSSI向量、判定定位匹配的适应函数F以及判别阈值ε和误差角度Eβ的方法如下：
步骤1.1、未知节点A与辅助节点M、N、P、Q之间为完全非视距的情况,设置A、M、N、P、Q的坐标分别为A(xA,yA)，M(xM,yM)，N(xN,yN)，P(xP,yP)，Q(xQ,yQ),其中M、N、P、Q满足的坐标关系如下



其中节点A为室内环境下的未知位置节点，M、P为已知位置的固定辅助节点，记为首节点，节点N、Q是两个移动辅助节点，记为尾节点，节点A与节点M、N、P、Q之间均为非视距情况，节点M、N、P、Q之间为视距情况，利用UWB测得M、N、A的RSSI向量R1＝(RSSIAM,RSSIAN)和P、Q、A的RSSI向量R2＝(RSSIAP,RSSIAQ)；
步骤1.2、构造节点匹配适应函数CL为接收信号传播损耗的强度因子，由两节点之间的距离得到，判定阈值ε取0.001，累计旋转角度α的初始值设置为0，旋转方向均为逆时针，误差角度Eβ设为0.1。


3.根据权利要求1所述的基于UWB的室内非视距快速定位方法，其特征在于：所述步骤2中判断辅助节点M、N是否满足适应函数F的方法如下：将R1作为适应函数F的输入，判断是否满足判定阈值ε，即若F(R1)<ε且α∈[0,180]，则此时AM与AN的非视距误差影响相同，未知节点A在直线MN上，固定节点N并进入步骤4，否则进入步骤3。


4.根据权利要求1所述的基于UWB的室内非视距快速定位方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李铭东，付少忠，朱琳，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61