一种基于蓝牙设备的层次渐进定位方法技术

本发明专利技术提供了一种基于蓝牙设备的层次渐进定位方法，包括以下步骤：步骤1，基于蓝牙信标点布设结构渐进优选蓝牙信标定位框架；步骤2，基于优选定位框架，利用改进三边定位算法估计目标点的可能坐标值；步骤3，结合所有可能坐标值估计目标点最终坐标。本发明专利技术解决了三边定位算法中蓝牙信标的信号强度偏离真实值所引发的定位精度下降问题，可极大提高经典三边定位算法的计算准确度，并有利于降低应用成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于蓝牙设备的层次渐进定位方法
本专利技术涉及室内定位领域，具体地，涉及一种基于蓝牙设备的层次渐进定位方法。
技术介绍
2013年，苹果公司推出基于低功耗蓝牙模块的定位系统，即iBeacon，基于BLE(BluetoothLowEnergy)4.0协议的高精度室内定位技术已经成为研究热点。目前，常见的蓝牙定位算法包括三边定位算法和位置指纹法算法，两项算法的基础是蓝牙信号强度(RSSI，ReceivedSignalStrengthIndication接收的信号强度指示)路径损耗模型，该模型可拟合不同环境下蓝牙信标点与目标点间的距离(RSSI拟合距离)。具体来说，三边定位算法绘制以三个蓝牙信标点为圆心以RSSI拟合距离为半径的圆，并以三圆交点确定目标点坐标。但受外部环境和元件固有误差的影响，RSSI路径损耗模型的拟合精确度难以控制，导致三边定位算法中三圆交点与实际目标点之间普遍存在较大误差，工程应用效果较差。另一种位置指纹算法将定位区域划分为若干栅格，该算法在离线阶段采集每个栅格内收集到的蓝牙信号强度RSSI并构建与栅格关联的蓝牙信标强本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于蓝牙设备的层次渐进定位方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，基于蓝牙信标点布设结构逐步构建三层蓝牙信标定位框架；/n步骤2，基于定位框架，利用改进三边定位算法估计目标点的可能坐标值；/n步骤3，结合所有可能坐标值估计目标点最终坐标。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于蓝牙设备的层次渐进定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，基于蓝牙信标点布设结构逐步构建三层蓝牙信标定位框架；
步骤2，基于定位框架，利用改进三边定位算法估计目标点的可能坐标值；
步骤3，结合所有可能坐标值估计目标点最终坐标。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1包括：
在需定位区域内建立平面直角坐标系，沿x轴和y轴等间距布设蓝牙信标点，布设间距为δ；记蓝牙信标点的集合为I，第i个蓝牙信标点的平面坐标为(xi,yi)，其蓝牙信号强度为RSSI(i)，选择信号最强的点作为第一参考蓝牙信标点，记为点i*，坐标为(x*,y*)：
i*＝argmaxRSSI(i)，i∈I。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1还包括：构建包含9个蓝牙信标点的第一层蓝牙信标定位框架，第一层蓝牙信标定位框架由集合B中包含的蓝牙信标点组成：
B＝{bn＝1＝i*,bn≠1＝i'|(xi'-x*)2+(yi'-y*)2≤2δ2},n≤9，
其中，bn＝1为集合B中首个蓝牙信标点，即为第一参考蓝牙信标点i*；bn≠1为集合B内其他蓝牙信标点，即与i*同行、同列、同对角线的相邻蓝牙信标点i’；δ为需定位区域内蓝牙信标点的布设间隔。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1还包括：将B所围区域沿b1所在纵向线划分为2个不重叠区域，2个不重叠区域的边界分别由B的两个子集C1和C2中的蓝牙信标点组成：






C1和C2分别包含m个蓝牙信标点，其中，cm＝1为C1和C2中首个蓝牙信标点，即为bn＝1；c1,m≠1为集合B中横坐标小于等于x*的蓝牙信标点，c2,m≠1为集合B中横坐标小于等于x*的蓝牙信标点。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤1还包括：分别计算集合C1和C2内蓝牙信标点信号强度均值AVE(RSSI(C1))和AVE(RSSI(C2))，将均值较大的集合记作C*，C*包含的蓝牙信标点组成第二层蓝牙信标定位框架：
C*＝argmax(AVE(RSSI(C1)),AVE(RSSI(C2)))，
将C*所围区域沿c1所在横向线划分为2个不重叠区域，2个不重叠区域的边界分别由C*的两个子集D1和D2中的蓝牙信标点组成：






D1和D2分别包含l个蓝牙信标点，其中，dl＝1为D1和D2中首个蓝牙信标点，即为cm＝1；d1,l≠1为集合C*中横坐标小于等于x*的蓝牙信标点，d2,l≠1为集合C*中横坐标小于等于x*的蓝牙信标点。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤1还包括：分别计算集合D1和D2内蓝牙信...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆婧，吕程，吴薇薇，冯涛，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32